Быстродействующие дпт

Существуют конструктивные и структурные способы быстродействия.

Структурный способ основан на использовании тахогенератора, как датчик ОС по скорости, охватывает силовой провод.

Рисунок 43 – Передаточная функция

ПФ будет определяться:

- постоянная времени силового привода.

Она будет немного меньше постоянной времени двигателя, т.е. силовой привод с ОС будет обладать большим быстродействием, чем двигатель. Уменьшение коэффициента усиления привода: не создает трудностей, т.к. его можно скомпенсировать электромагнитным усилителем. Данный способ применяется практически всегда в мощных приводах повышенной точности. Используют двигатели, выпускаемые специально для работы в приводах, которые содержат тахогенератор, выполненный в корпусе двигателя.

Конструктивные способы повышения быстродействия

Масса якоря в основном обусловлена массой магнитопровода. Уменьшение момента инерции путем изменения геометрии якоря, имеет конструктивные пределы, в частности более тонкий и вытянутый якорь имеет меньший момент инерции

Рисунок 44 – Неизменность массы

Однако уменьшение диаметра ограничено, поэтому применяют конструкции принципиально иные. Якорь выполняют в виде диска или тонкостенного цилиндра, в котором располагается обмотка. Магнитопровод делают неподвижным, в немагнитном зазоре вращается только обмотка. Дисковый якорь выполняют, например, из текстолита, керамики или другого непроводящего материала. С двух сторон печатным способом наносится обмотка.

Рисунок 45 – Конструкция маштны

Статор выполняется на постоянных магнитах. Коллектор, как конструктивный узел, отсутствует. Щетки приближаются непосредственно к обмотке, что еще более облегчает конструкцию. Это самая быстродействующая машина постоянного тока, она разгоняется за миллисекунды. Другим достоинством является малое искрение из-за малых индуктивностей секций обмотки. Отсутствует реакция якоря, который не имеет магнитопровода.

Недостаток: меньшая надежность из-за износа обмотки коллектора.

Цилиндрический якорь имеет обычную обмотку и обычный коллектор. Обмотка запрессована в тонкостенный пластмассовый стакан.

Рисунок 46 – Машина быстродействия

Бесколлекторные машины

Эти машины выполняются по инверсной конструктивной схеме. Коллектор отсутствует. Подвижная часть (якорь или ротор) выполняется в виде постоянного магнита. Конструируются обмотки статора с помощью специальных электронных ключей. На валу ротора имеются бесколлекторные датчики, которые преобразуют его текущее угловое положение в код. Логическая схема (микроконтроллер) управляет работой силовых ключей.

Рисунок 47 – Бесколлекторные машины

В настоящее время это одна из развивающихся областей по применению электропривода; машина такого типа обладает всеми преимуществами машин постоянного тока (высокое быстродействие, высокий и плавный диапазон регулирования, существует большое разнообразие конструкций).

Функционально на уровне черного ящика машина теоретически не отличается от обычной машины, однако из-за отсутствия подвижных контактов, надежность выше. Несмотря на то, что управление намного важнее.