10.9. Шаговые двигатели.

Шаговые двигатели или импульсные двигатели используются в электроприводах с программным управлением.

Они могут быть как с активным, так и с реактивным ротором.

Существует большое количество различных конструкция и схем шаговых двигателей.

Обмотки шаговых двигателей обычно располагают на статоре, рис. 1.

Шаговые, или импульсные двигатели питаются импульсами электрической энергии, а ротор в зависимости от полярности импульсов перемещается по часовой стрелке или против часовой стрелки на определенный угол-шаг.

Основная задача их отрабатывать электрические импульсы, преобразуя электрические сигналы в угловые перемещения.

ЭМ.СM. 10.15. 12.01.2001. 14.01.2007.

Для управления шаговыми двигателями используются коммутаторы на полупроводниковых элементах, формирующие импульсы, которые подаются на фазы обмотки шагового двигателя. Число фаз выбирается равным четырем или шести. Шаг двигателя может быть от 180 до 1° В специальных установках шаг может быть несколько минут.

Шаговые двигатели могут быть выполнены на основе конструкции любых синхронных двигателей. Так как основным требованием к шаговым двигателям является точность отработки сигналов и высокая частота импульсов, предпочтительны конструкции шагового двигателя, выполненного на базе реактивных и индукторных синхронных машин.

Шаговые двигатели характеризуются предельной частотой импульсов, которые двигатель обрабатывает без пропуска шага. Пусковые свойства шаговых двигателей характеризуются частотой приемистости — максимальной частотой импульсов, при которой возможен пуск без потери шагов. В зависимости от типа шагового двигателя и нагрузки частота приемистости колеблется от 10 до 10⁴ Гц.

Работать шаговые двигатели могут от одно или двух полярных импульсов.

Один из важнейших характеристик шаговых двигателей является частота приемистости - максимальная частота, при которой ротор способен втягиваться в синхронизм при трогании с места. Эта частота при номинальной нагрузке составляет 1000-1500 Гц.

Ротор шагового двигателя, следуя за потоком будет в некоторые моменты отставать от него на некоторый угол, называемый углом статической ошибки.

Так как для того чтобы определить какую из обмоток двигателя необходимо включать, в момент коммутации необходимо знать положение ротора в пространстве. Для определения этого положения применяются датчик положения, который и управляет коммутацией обмоток, подавая сигналы на коммутирующие устройства.

Математическое описание процессов преобразования энергии при импульсном питании осуществляется по уравнениям электромеханического преобразования энергии и их видоизменениям, когда форма напряжения— импульсная .

ЭМ.СM. 8.1. 27.03.2001. 06.07.13.

Тема 3. Синхронные машины.

Л Е К Ц И Я 8.(06.07.03)

8.1. Переходные процессы в синхронных генераторах.

Принципиальное отличие рассмотренных выше установившихся процессов в СГ заключается в том, что в установившихся процессах работы СГ и симметричных нагрузках в обмотках ротора не индуцируются никакие токи.

В тоже время при неустановившихся и несимметричных нагрузках в обмотках ротора индуцируются токи стремящиеся стабилизировать возникший процесс.

Наибольший интерес вызывает процесс внезапной нагрузки и процесс внезапного трехфазного короткого замыкания синхронного генератора.