Требования, предъявляемые к исполнительным двигателям

Помимо общих требований (предъявляемых ко всем машинам: малые габариты и вес, дешевизна, высокий КПД, надежность и т.д.), к исполнительным двигателям предъявляются и специфические требования: управляемость двигателя при всех режимах работы (отсутствие самохода), линейность механических и регулировочных характеристик, высокое быстродействие, бесшумность работы, малая мощность управления, отсутствие радиопомех и т.д. Эти требования заставляют в ряде случаев отказываться от традиционных конструкций машин общего применения, что ведет к увеличению габаритов, снижению КПД и т.п.

Самоход исполнительных двигателей. Наибольшая асимметрия магнитного поля в исполнительном двигателе будет иметь место при отсутствии напряжения на обмотке управления. При  этом режиме коэффициент сигнала

 и ротор не должен вращаться.

При

 двигатель может рассматриваться как однофазный. При этом прямое и обратное поля равны по величине, а результирующий вращающий момент равен арифметической разности моментов от прямого  и обратного  полей:

                                                                            (2.54)      

В однофазном двигателе общего применения результирующий момент при пуске равен 0, но в довольно широком диапазоне скоростей (при

) он больше 0 (рис. 2.24а).

б)

а)

Рис.2.24.Зависимости

 для однофазного двигателя: а); б) .

Такой двигатель может работать с некоторой установившейся скоростью, если каким-либо образом его предварительно привести во вращение. Однако, использовать такой двигатель в качестве исполнительного невозможно, так как при

 он не останавливается, т. е. теряется управление. Чтобы управление не терялось, необходимо, чтобы момент  был больше  или, в крайнем случае, эти моменты были бы равны между собой. Таким образом, условием отсутствия самохода в области изменения скольжения  является

                                                                     (2.55)

Зависимости

 для прямого и обратного полей одинаковы, но .
Поэтому полученное условие отсутствия самохода можно записать:

.                                                                                  (2.56)

Это условие выполняется, если . Исследования показали, что при некоторых параметрах исполнительного двигателя самоход возможен и при . Практически в исполнительных двигателях 3¸7,  что обеспечивает не только отсутствие самохода, но и приближает характеристики к линейному виду.

При изготовлении исполнительных двигателей требуется повышенное внимание к качеству технологических операций, т. к. наличие межвиткового замыкания обмотки статора, а также замыкание между собой пакетов статора может привести к эллиптичности поля машины.

2.4.6. Исполнительный двигатель с амплитудным управлением

Напряжение управления  изменяется только по величине в соответствии с сигналом управления , оставаясь сдвинутым по фазе на  по отношению к напряжению возбуждения . Для определения основных свойств двигателя воспользуемся выражениями, полученными при разложении эллиптического поля двухфазной машины на два круговых поля, вращающихся в противоположных направлениях, методом симметричных составляющих. Заменив  на , можно записать

                                                                     (2.57) 

При амплитудном управлении

                 ;                                                                                               (2.58)

                        (2.59)

Величину  называют эффективным коэффициентом сигнала.

Токи прямой и обратной последовательностей:

                                                                                      (2.60)

.

Аналогично определяются симметричные составляющие тока в фазе управления:

                                                (2.61)

                                                                                 (2.62)

Сопротивления  и  определяются как полные сопротивления соответствующих схем замещения (рис. 2.25 а – прямой и рис. 2.25 б – обратной):



Рис.2.25. Схема замещения синхронного двигателя для прямой (а) и обратной (б) последовательностей.

Они отличаются величиной активного сопротивления ротора. Сопротивление ротора зависит от скольжения относительно прямого и обратного магнитных полей. Сопротивление ротора для токов прямой последовательности:

.                                                                        (2.63)

Для токов обратной последовательности:

,                                                                                   (2.64)

где

                                                                                              (2.65)

- относительная скорость вращения ротора.


Содержание раздела

---