11.4.5. Комбіноване керування

Комбінований метод поєднує всі способи керування. Цей метод належить до просторових способів керування, оскільки здійснюється зміною просторового кута γ (рис.13.21).

Рис. 11.21. Комбіноване керування виконавчим двигуном

При зміні γ змінюються амплітуди й фази напруг та . Жорсткість механічних характеристик така ж, як при амплітудно-фазовому керуванні при . Якщо параметри двигуна визначені певним чином, то жорсткість механічної характеристики ν(m) не буде змінюватись при зміні α.

11.5. Порівняння різних методів керування асинхронними виконавчими двигунами

Порівнюючи різні способи керування асинхронними виконавчими двигунами, можливо зробити деякі висновки.

1. Лінійність механічних та регулювальних характеристик найвища при фазовому керуванні. При цьому критерієм лінійності регулювальної характеристики слід брати рівняння (11.68). Найменша лінійність характеристики при амплітудно-фазовому керуванні.

Всі початкові ділянки регулювальних характеристик (при малих швидкостях ν) практично лінійні. Якщо їх використати як робочі ділянки, то для одержання необхідних кутових швидкостей необхідно збільшувати частоту живлячої мережі. Це призводить до збільшення кутової швидкості обертового поля та зменшення швидкості ν й сигналу α, що збільшує еліптичність поля й зменшує ККД двигуна.

2. Потужність обмотки керування при амплітудному та амплітудно-фазовому керуванні практично однакова й пропорційна . При фазовому керуванні величина α практично не впливає на потужність . Тому при малих α потужність більша, ніж при інших способах керування. Це є недоліком фазового й просторового керування.

3. Ступенем використання двигуна вважається електромагнітна потужність при коловому полі й нерухомому роторі, яка припадає на одиницю об'єму.

Якщо напруги збудження однакові, то ступінь використання для всіх способів однакова. Для всіх методів керування зі зменшенням коефіцієнта сигналу α зменшується потужність . При великих α найбільша потужність виникає при амплітудно-фазовому керуванні.

4. Керуючий сигнал зрушення при всіх способах керування пропорційний моментові опору на валу.

5. Найвищий cosφ=0.8-0.25 виникає у двигунів з амплітудно-фазовим керуванням за рахунок вмикання конденсатора.

6. Найпростішим є амплітудно-фазове керування (конденсаторна схема), при якому не потрібні додаткові пристрої для зсуву фаз між напругами та . Тому така схема широко застосовується в системах автоматики.

В кожному конкретному випадку вибір способу керування повинен визначатись умовами роботи системи, елементом якої є двигун, та вимогами до цього елемента.

На закінчення розглянемо залежність електромеханічної сталої часу від амплітуди й фази сигналу керування. За формулою (11.4):

.

При амплітудному керуванні з урахуванням формул (11.19), (11.33) можливо записати:

(11.78)

Визначимо залежність пускового моменту від . З формули (11.31):

.

При пуску ν=0, , . Тому:

, (11.79)

або

. (11.80)

Зі співвідношень (11.4) з урахуванням (11.78), (11.80):

, (11.81)

Тобто зростає зі зменшенням .

При фазовому керуванні з формул (11.67), (11.68), (11.80):

.

Тому

(11.82)

тобто не залежить від .

Контрольні запитання

1. Пояснити принцип дії двофазного виконавчого асинхронного двигуна. Як змінюється магнітне поле при регулюванні?

2. Які конструктивні особливості асинхронних виконавчих двигунів зі звичайним короткозамкнутим ротором?

3. Які варіанти конструкції двигунів з порожнистим немагнітним ротором? Які їхні переваги та недоліки?

4. Поясніть особливості конструкції двигуна з магнітним порожнистим ротором.

5. Які різновиди статорних обмоток застосовують в асинхронних виконавчих двигунах? Порівняйте їхні властивості.

6. Які особливості конструкції та застосування гіроскопічних асинхронних двигунів?

7. Що таке моментні асинхронні двигуни? Де та для чого і як вони застосовуються?

8. Що таке тороїдні двигуни? Яка їхня конструкція та особливості застосування?

9. Які методи керування асинхронними виконавчими двигунами?

10. Поясніть амплітудне керування асинхронним виконавчим двигуном. Наведіть схему, поясніть принцип дії.

11. Який метод розрахунку застосовують при аналізі процесів при амплітудному керуванні асинхронним виконавчим двигуном?

12. Які механічні й регулювальні характеристики асинхронного виконавчого двигуна при амплітудному керуванні?

13. Які недоліки характеристик асинхронного виконавчого двигуна при амплітудному керуванні?

14. Поясніть фазове керування асинхронним виконавчим двигуном та його характеристики.

15. Поясніть просторове керування виконавчим асинхронним двигуном.

16. Що таке амплітудно-фазове керування асинхронним виконавчим двигуном? Які його характеристики?

17. Що таке комбіноване керування асинхронним виконавчим двигуном? Навести принципову схему та пояснити її.

18. Порівняти різні способи керування асинхронними виконавчими двигунами.

Розділ 12. Синхронні мікродвигуни