Глава 2 Выбор и расчет исполнительного двигателя (ид)

В данной следящей системе реализации привода антенны радиолокационной станции в качестве исполнительного органа рассматривается исполнительный двигатель ИД, который приводит во вращение антенну А.

Далее будем производить выбор ИД на основе классификации и сравнительного анализа.

Исполнительные двигатели предназначаются для преобразования управляющего электрического сигнала в угловое механическое перемещение вала в системах автоматики. Такие двигатели работают в условиях частых пусков и остановов, так как сигнал управления систематически меняется в соответствии с законом регулирования. Исполнительные двигатели иногда называют управляемыми /9/.

В системе автоматики применяют исполнительные двигатели различных видов: постоянного тока, асинхронные, синхронные, шаговые /7/. Классификация исполнительных двигателей по принципу действия представлена на рисунке 3.1.

По характеру работы исполнительные двигатели делятся на двигатели непрерывного и дискретного (прерывистого) действия.

В исполнительных двигателях непрерывного действия угловое перемещение (вращение) вала происходит в течение всего времени действия управляющего сигнала, при этом частота вращения вала зависит от параметров этого сигнала (амплитуды, фазы). К исполнительным двигателям непрерывного действия относятся двигатели постоянного тока и асинхронные.

В исполнительных двигателях дискретного действия угловое перемещение вала происходит скачками, т. е. при поступлении управляющего сигнала на обмотку двигателя вал поворачивается на определенный угол независимо от продолжительности действия этого сигнала. К ИД дискретного действия относятся шаговые двигатели.

1. Исполнительные двигатели постоянного тока

Почти все исполнительные двигатели (исключение составляют лишь двигатели с постоянными магнитами) имеют две обмотки. Одна из них постоянно подключена к сети и называется обмоткой возбуждения, на другую – обмотку управления – электрический сигнал подается лишь тогда, когда необходимо вызвать вращение вала. От напряжения управления зависят частота вращения и вращающий момент исполнительного двигателя, а следовательно, и развиваемая им механическая мощность /10/.

Исполнительные двигатели постоянного тока по конструкции отличаются от двигателей постоянного тока общего назначения только тем, что имеют шихтованные (набранные из листов электротехнической стали) якорь, станину и полюсы, что необходимо для работы исполнительных двигателей в переходных режимах. Магнитная цепь исполнительных двигателей не насыщена, поэтому реакция якоря практически не влияет на их рабочие характеристики.

Исполнительные двигатели постоянного тока обычной конструкции имеют существенный недостаток – замедленность переходных процессов, т. е. отсутствие малоинерционности . Объясняется это в основном двумя причинами: наличием массивного якоря со стальным сердечником, обладающим значительным моментом инерции, и значительной индуктивностью L_а обмотки якоря, уложенной в пазы сердечника якоря. Последняя причина способствует увеличению электромагнитной постоянной времени /7/.

Указанные недостатки отсутствуют в двигателях с гладким (беспазовым) якорем.