10.3 Вимоги до виконавчих мікроелектродвигунів

Вимоги, які ставляться до електродвигунів автоматичних систем, залежать від електричної або структурної схеми автоматичної системи, її призначення й тих функцій, які повинен виконувати електродвигун [34-38].

Основні з цих вимог такі:

1. статична стійкість та лінійність механічних характеристик в усьому робочому діапазоні швидкостей;

2. лінійна залежність швидкості обертання ротора від електричного сигналу керування в усьому робочому діапазоні;

3. відсутність самоходу ( обертання при відсутності сигналу керування);

4. швидкодія;

5. великий коефіцієнт підсилення потужності у зв'язку з обмеженою потужністю джерел сигналу керування;

6. великий пусковий момент;

7. експлуатаційна надійність;

8. відсутність радіозавад;

9. малі габарити й маса;

10. широкий діапазон регулювання швидкості обертання;

11. низька вартість;

12. високі енергетичні характеристики;

13. безшумність роботи;

14. мінімальний сигнал зрушення.

10.3.1. Статична стійкість та лінійність механічних характеристик

Розглянемо цю вимогу на прикладі механічних характеристик асинхронного двигуна (рис. 12.1).

Рис. 10.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів

Характеристика 1 стосується нормального асинхронного двигуна звичайного виконання. Характеристика 2 стосується двигуна з підвищеним опором ротора. Якщо двигун працює в точці К, то, при зменшенні швидкості обертання зменшується й момент, що викликає нове зменшення швидкості аж до зупинки двигуна, тобто двигун у цій точці працює нестійко.

Якщо двигун працює в точці К', то зменшення швидкості викликає збільшення моменту, тобто двигун відновлює швидкість обертання, тому робота в цій точці стійка.

Робота двигуна з характеристикою 2 стійка в усьому діапазоні швидкостей.

Таким чином, критерієм швидкості є вимога

тобто позитивному повинен відповідати негативний приріст та навпаки.

Умова стійкості роботи стосовно асинхронного двигуна може бути виражена, як

,

де - критичне ковзання.

Звичайно для реальних виконавчих асинхронних двигунів =3–7.

Рис. 10.2. До визначення степеня не лінійності

Однією з найважливіших особливостей механічних характеристик виконавчих асинхронних двигунів є принципова нелінійність. Зі збільшенням активного опору ротора нелінійність зменшується.

Нелінійність механічної характеристики оцінюють степенем нелінійності (рис. 10.2):

або частинним критерієм лінійності (рис. 10.3):

Рис. 10.3. До визначення частинного критерію лінійності

В останньому випадку прямою аб замінюється нелінійна крива в робочому діапазоні швидкостей .

Частинний критерій лінійності можливо застосовувати й для оцінки лінійності регулювальної характеристики ( залежність швидкості обертання ротора від сигналу керування).