- •Содержание
- •Лекция №1 регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока с независимым возбуждении при якорном управлении.
- •Лекция №2 полюсное управление угловой скоростью
- •Лекция №3 динамические характеристики микродвигателей постоянного тока
- •Лекция №4 универсальные коллекторные микродвигатели
- •Лекция №5 двухфазные асинхронные микродвигатели
- •Лекция №6 методы расчета параметров двухфазных асинхронных двигателей
- •Лекция №7 способы управления исполнительными асинхронными микродвигателями
- •Лекция №8 динамические характеристики исполнительных асинхронных микродвигателей
- •Лекция №9 микродвигатели с расщепленными экранированными полюсами.
- •Лекция №10 асинхронные микродвигатели с пусковыми элементами
- •Лекция №11 синхронные микродвигатели с постоянными магнитами на роторе
- •Лекция №12 реактивные микродвигатели
- •Лекция №13 гистерезисные микродвигатели
- •Лекция №14 применение синхронных микродвигателей; шаговые микродвигатели
- •Лекция №15 режимы работы шаговых двигателей; характеристики шаговых двигателей; области применения шаговых двигателей
- •Лекция № 16 измерительные приборы, используемые при отладке информационного канала автоматизированногоэлектропривода; измерители амплитудно_частотных характеристик
- •Отклонение зависимости fгкч(Up) от линейной приводит к искажению ачх, наблюдаемой на экране прибора. Существует несколько способов линеаризации зависимостиfгкч(Up).
- •Лекция №17 методы измерения фазового сдвига
- •Лекция №18 электронные цифровые частотомеры; цифровые вольтметры
- •Использованная литература
Лекция №8 динамические характеристики исполнительных асинхронных микродвигателей
При анализе динамики исполнительных асинхронных микродвигателей следует иметь в виду, что время электромагнитных переходных процессов значительно меньше времени электромеханических переходных процессов и практически в большинстве случаев им можно пренебречь.
Точные аналитические выражения для переходной характеристики и передаточной функции исполнительного асинхронного микродвигателя получаются весьма громоздкими ввиду нелинейности механических и регулировочных характеристик. При расчетах обычно применяют линеаризацию (полную или на отрезке) этих характеристик. На линейном участке механической характеристики динамические свойства исполнительного асинхронного микродвигателя описываются уравнениями, аналогичными уравнениям (1.27), (1.33), (1.36), (1.38) и (1.39) для исполнительного микродвигателя постоянного тока. Это значит, что исполнительный асинхронный двигатель является апериодическим звеном первого порядка, если выходной величиной служит угловая скорость ротора, и инерционным интегрирующим звеном, если выходной величиной служит угол поворота ротора.
Характеристикой быстродействия исполнительных асинхронных микродвигателей служит электромеханическая постоянная времени τM. При линеаризованной механической характеристике в соответствии с (1.34)
, (3.19)
или
, (3.20)
где J – момент инерции ротора, Н∙м∙с2 (или кг∙м2); ω0α и Mпα – угловая скорость холостого хода ротора и пусковой момент при заданном сигнале α; kд – коэффициент внутреннего демпфирования.
Значение τM в исполнительных асинхронных микродвигателях в общем случае зависит от коэффициента сигнала. При амплитудном и амплитудно-фазовом (конденсаторном) способах управления с уменьшением сигнала снижается жесткость механических характеристик, т.е. возрастает отношение ω0/Mп и уменьшается коэффициент внутреннего демпфирования kд (см. рис. 2.15). Следовательно, возрастает τM. В первом приближении в случае этих способов управления для определения τM (при 0 < αе ≤ 1) можно воспользоваться формулой
. (2.21)
При фазовом управлении жесткость механических характеристик практически не зависит от сигнала и τΜ можно определить по формуле
. (2.22)
Электромеханическая постоянная времени τΜ реальных микродвигателей может быть несколько меньше, чем рассчитанная по (2.21) и (2.22). Это объясняется нелинейностью механической характеристики, в результате чего значение вращающего момента при одинаковой угловой скорости больше, чем при линейной характеристике.
К основным мерам по уменьшению τΜ и увеличению быстродействия исполнительных асинхронных микродвигателей относят: 1) снижение момента инерции ротора (например, применение полого немагнитного ротора); 2) увеличение пускового момента за счет совершенствования конструкции, уменьшения воздушного зазора (например, применение «сквозной» конструкции двигателей).
Сравнение по быстродействию исполнительных асинхронных микродвигателей с полым немагнитным ротором и с ротором типа «беличья клетка» наиболее целесообразно проводить при одинаковых мощности на валу, уровне суммарных потерь на единицу поверхности корпуса, характеризующем нагрев двигателя, нелинейности характеристик и частоте напряжения питания.