Способы управления двухфазным асинхронным двигателем.

Существует амплитудное и фазовое управление. Оба способа сводятся к управлению эллиптичности поля статора. При эллиптичном управлении одно создается по фазе на и меняется только амплитуда:

рис

направление вращения осуществляется сменой фазы (амплитуды) на противоположное .

При фазовом управлении характеристики машины более линейны, но амплитудное управление более экономично.

Пф асинхронного двигателя.

Характеристики машины нелинейные. Вращающий момент является сложной функцией скорости. При малом активном сопротивлении ротора возникает неоднозначность характеристики, поэтому анализ динамических свойств в строгой аналитической форме, требует специального аппарата, более сложного, чем для обычных линейных систем, поэтому при возможности применяют упрощенный анализ.

Рис

Способ линеаризации выбирается исходя из работы системы. ПФ-ию можно получить механические характеристики.

Выберем на механической характеристике некоторую точку, соответствующую некоторым текучем значением скорости и момента. Сделаем допущение, что не только сама механическая характеристика линейна, но и все семейство, при различных сигналах управления, линейно, т.е. . В зависимости от способа управления под х может пониматься либо угол либо амплитуда.

При этих допущениях следует, что ,

Из подобия углов следует .

Предположим, что электромагнитный момент уравновешивается только моментом инерции самого двигателя: .

Перейдем к изображению по-Лапласу ,

Найдем ПФ по скорости

Асинхронный тахогенератор

Тахогенератор – измерительный преобразователь скорости вращения или угла поворота в электрический сигнал, т. е. это измерительная микромашина.

Принцип работы: На обмотку возбуждения подается переменное питающее напряжение. Создается пульсирующее магнитное поле ( ). При неподвижном роторе короткозамкнутые контура создают встречное пульсирующее магнитное поле, оно создается короткозамкнутыми токами, возникающими в роторе, который можно считать вторичной обмоткой трансформатора, поэтому ЭДС, вызывающая эти токи, называют трансформаторными.

Линии индукции встречного магнитного поля ( ) направлены перпендикулярно магнитной оси генераторной обмотки, поэтому ЭДС а ней не наводится. При вращении ротора его стенки пересекают линии индукции магнитного поля возбуждения и кроме трансформаторной, возникает ЭДС вращения. Наводящие и составную поля , совпадают с магнитной осью генераторной обмотки. В результате возникает ЭДС.

Как и для асинхронного двигателя, характеристики тахогенератора не линейны. Поскольку машина измерительная, то наибольшее значение имеют погрешности. Рассмотрим их причины.

1. Методическая погрешность

Она обусловлена нелинейностью асинхронной машины.

Точная аналитическая зависимость сложна: , где и - комплексные коэффициенты, отображающие свойства машины.

В частности, чем выше , тем меньше коэффициенты, и тем выше нелинейность. Машину рекомендуется использовать в режиме близкому к холостому ходу.

- угловая частота питающей сети,

где - синхронная скорость, - текущая скорость.

Нелинейность обусловлена составляющей . Поэтому чем меньше , тем выше линейность. Для повышения точности выбирают повышенную частоту питания тахогенератора.

2. Асимметрия выходной характеристики

Асимметрия – неодинаковость выходного напряжения при равных, но противоположных напряжениях вращения. Это связано с наличием остаточной ЭДС, т. е. ЭДС на выходе при неподвижном роторе. Причинами этого являются технологическая неточность, а именно магнитная связь между обмотками, т. е. .

Кроме погрешности по амплитуде, происходит погрешность по фазе. Тахогенератор является элементом обратной связи, наличие остаточной ЭДС эквивалентно воздействию постоянного возмущения на систему, поэтому возникнет погрешность по положению.

3. Технологические погрешности

Технологические погрешности связаны с неточностью изготовления

Например, неидеальная симметрия обмотки, что легко устраняется при сборке машины.