Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники»

Кафедра систем управления

А. В. Марков

Элементы и устройства систем управления

Конспект лекций

для студентов специальности

1–53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах» всех форм обучения

В 2–х частях

Часть 1

Минск БГУИР 2011

1. Основы теории однофазных и несимметричных двухфазных микромашин переменного тока 5

1.1. Намагничивающие силы и магнитные поля однофазных микромашин 5

1.2. Намагничивающие силы и магнитные поля несимметричных двухфазных микромашин 6

2. Частота вращения эллиптического поля 8

2.1. Получение кругового вращающегося магнитного поля в несимметричных двухфазных микромашинах 10

2.2. Пусковые моменты несимметричных двухфазных микромашин 11

2.3. Метод симметричных составляющих применительно к несимметричным двухфазным микромашинам 12

3. Схемы замещения несимметричных двухфазных микромашин 14

4. Уравнения токов 19

4.1. Электромагнитная мощность. Вращающий момент несимметричного двухфазного микродвигателя 20

4.2. Энергетическая диаграмма. Потери мощности 22

5. Асинхронные микродвигатели Общие сведения 25

5.1. Принцип действия и основные особенности однофазных асинхронных микродвигателей 25

5.2. Свойства фазосдвигающих элементов 26

5.3. Получение кругового поля в конденсаторном микродвигателе 30

5.4.Получение кругового поля в конденсаторном микродвигателе 31

6. Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором 36

6.1. Асинхронный двигатель с рабочим конденсатором 38

6.2. Асинхронный двигатель с пусковым и рабочим конденсаторами 39

6.3. Асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением 40

6.4. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами 42

6.5. Универсальный асинхронный двигатель 46

6.6. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть 47

7. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами 48

8. Синхронные реактивные микродвигатели 55

9. Синхронные гистерезисные микродвигатели 61

10. Универсальные коллекторные микродвигатели 67

11. Бесконтактные двигатели постоянного тока 74

12. Тихоходные двигатели 82

12.1. Дробные обмотки 82

12.3. Двигатели с электромагнитной редукцией 85

13. Двигатели с катящимся ротором 92

13.1. Двигатели с волновым ротором 97

14. Пьезоэлектрические микродвигатели 98

14.1. Пьезоэлектрический эффект 99

14.2. Конструкция и принцип действия пьезоэлектрических микродвигателей 99

14.3. Применение пьезоэлектрических микродвигателей 103

15. Электрические микромашины автоматических устройств 104

16. АСИНХРОННЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 106

16.1. Общие сведения 106

16.2. Уравнения токов и схемы замещения асинхронных исполнительных двигателей 109

16.3. Характеристики асинхронного исполнительного двигателя при разных способах управления 110

17. Исполнительные двигатели постоянного тока 112

17.1 Якорное управление исполнительным двигателем 113

17.2. Полюсное управление исполнительным двигателем 116

18. Полюсное управление исполнительным двигателем 119

19. Динамические свойства асинхронных исполнительных двигателей 128

19.1. Самоход и пути его устранения 130

19.2. Конструкции асинхронных исполнительных двигателей 134

20. Поворотные трансформаторы. Общие положения 137

20.1. Синусно–косинусные поворотные трансформаторы 138

20.2. Симметрирование синусно–косинусных поворотных трансформаторов. 142

21. Импульсное управление исполнительным двигателем постоянного тока 145

21.1. Динамические характеристики исполнительных двигателей постоянного тока 148

21.2. Конструкции исполнительных двигателей постоянного тока 148

22. Тахогенераторы 150

22.1. Общие сведения 150

22.2. Асинхронный тахогенератор 151

22.3. Погрешности асинхронного тахогенератора 153

23. Акселерометр 158

23.1. Синхронный тахогенератор 159

23.2. Тахогенераторы постоянного тока 160

24. Индукционные машины систем синхронной связи – сельсины 164

24.1 Общие положения 164

24.2 Устройство сельсинов 165

24.3 Работа сельсинов в индикаторном режиме 167

25. МДС ротора 170

25.1. Максимальный синхронизирующий момент 173

25.2. Факторы, влияющие на точность работы сельсинов в индикаторном режиме 173

26. Работа сельсинов в трансформаторном режиме 176

26.1. Некоторые особенности конструкции сельсинов 179

26.2. Дифференциальный сельсин 180

26.3. Магнитоэлектрические сельсины (магнесины) 182

27. Линейный поворотный трансформатор 184

27.1 Поворотный трансформатор–построитель 185

27.2 Погрешности поворотных трансформаторов 186

27.3. Многополюсные поворотные трансформаторы 188

27.4. Синусные обмотки 190

28. Шаговые двигатели 192

28.1. Общие сведения о шаговых двигателях 192

28.2. Реверсивные шаговые двигатели 193

29. Статический синхронизирующий момент 198

29.1. Режимы работы шаговых двигателей 200

29.2. Основные параметры и характеристики шаговых двигателей 203