8. Исполнительные двигатели постоянного тока. Система относительных единиц.

Назначение, требования. Основные характеристики. (стр.29 практикум)

Исполнительные двигатели постоянного тока (ИДПТ) предназначены для преобразования электрического сигнала (напряжения управления) в угловое механическое перемещение вала в системах автоматики. Помимо обычных требований, предъявляемых к электродвигателям общего назначения, к исполнительным двигателям предъявляется ряд специфических требований, из которых основными являются отсутствие самохода и малоинерционность.

Почти все исполнительные двигатели имеют две обмотки. Одна из них постоянно подключена к сети и называется обмоткой возбуждения, на другую – обмотку управления – электрический сигнал подается лишь тогда, когда необходимо вызвать вращение вала. От напряжения управления зависят частота вращения и вращающий момент исполнительного двигателя, а, следовательно, и развиваемая им механическая мощность. Магнитная цепь исполнительных двигателей не насыщена, поэтому реакция якоря практически не влияет на их рабочие характеристики. В качестве исполнительных двигателей постоянного тока в настоящее время используют чаще всего двигатели с независимым возбуждением, реже – двигатели с постоянными магнитами. В современных автоматических устройствах чаще используется якорное управление. Полюсное управление имеет ограниченное распространение – только лишь для двигателей весьма малой мощности. При анализе работы исполнительных двигателей постоянного тока (ИДПТ), вследствие особенностей их конструкции, насыщением магнитной цепи и размагничивающим действием реакции якоря пренебрегают и считают, что магнитный поток полюсов пропорционален току в полюсной обмотке и не зависит от нагрузки двигателя.

При математическом описании рабочих свойств исполнительных двигателей обычно пользуются системой относительных единиц. В этой системе действительные величины: момент, мощность, скорость вращения и напряжение управления – выражают через отношения их к некоторым постоянным величинам, принятым за единичные. В случае применения относительных единиц характеристики исполнительных двигателей становятся универсальными. Они не зависят от номинальных величин двигателей и их конструктивных особенностей. При оценке эксплуатационных свойств исполнительных двигателей непрерывного действия используют следующие характеристики. Механические характеристики – зависимость электромагнитного момента от частоты вращения f( ) mv = при напряжении управления (коэффициенте сигнала) α = const; обычно эти характеристики строят для ряда значений коэффициента сигнала α = 0,25; 0,50; 0,75 и 1,0, получая, таким образом, семейство механических характеристик, построенных в одних осях координат. Регулировочные характеристики – зависимости частоты вращения от напряжения управления (коэффициент сигнала) f( ) v = α при электромагнитном моменте m = const; построив эти характеристики для ряда значений момента m = 0; 0,25; 0,50 и 0,75 получают семейство регулировочных характеристик. Зависимость полной механической мощности от частоты вращения 2 f( ) p v =  при α = const; построив эти характеристики для значений коэффициента сигнала α = 0,25; 0,50; 0,75 и 1,0, получают семейство характеристик механической мощности.