лабораторная работа / ЛР№1

13

управления сигнал подается, когда необходимо вращение вала. В зависимости от того, на какую обмотку подают управляющий сигнал, различают два способа управления исполнительными двигателями: якорное и полюсное (рис.1.13).

Для исполнительных двигателей с постоянными магнитами управляющий сигнал подают на обмотку якоря. Коэффициент сигнала для двигателей с

якорным управлением α = UyUв . Для двигателей, с постоянными магнитами

α = UUyнно . Когда напряжение Uу=0 -ток в обмотке якоря iу и вращающий момент двигателя М равны нулю, а, следовательно, самоход исключается.

Рис. 1.13. Схемы включения двигателей постоянного тока при якорном (а) и полюсном (б) управлении

Изменяя Uу, можно регулировать частоту вращения двигателя. Уравнение механической характеристики имеет вид

где m - относительное значение момента, m = MMк ;

V - относительная частота вращения, V = nnсс ;

Мк - момент, развиваемый двигателем при частоте вращения n = 0 и коэффициенте сигнала α=1

nск - частота вращения холостого хода двигателя при α=1

Из (1.9) следует, что механические характеристики двигателя при различных значениях α прямолинейны и параллельны (рис. 1.14,а). Регулировочные характеристики (1.10)

при различиях значениях m также прямолинейны и параллельны (рис, 1.14,6), В двигателе о полюсным управлением напряжение управления подают на обмотку главных полюсов. Чтобы ограничить ток якоря iв , при n=0 в его цепь включают дополнительный резистор rдоб. Регулирование частоты вращения осуществляется путем изменения напряжения управленияUy = αUв, т.е.

изменением магнитного потока двигателя. Уравнение механической характеристики двигателя с полюсным управлением имеет вид:

m = α −α 2V

14

Рис. 1.14. Механические и регулировочные характеристики двигателя при якорном управлении

Механические характеристики также линейны, но в отличии от двигателя с якорным управлением жесткость их при изменении α не остается постоянным (рис. 1.15,а). Уравнение регулировочное характеристики имеет вид:

Из уравнения (1.12) видно, что регулировочные характеристики двигателя с полюсным управлением нелинейны(рис; 1.15,6).

Рис. 1.15. Регулировочное механические характеристики двигателя с полюсным управлением

Среди генераторов постоянного тока наибольший интерес представляют тахогенераторы. Они предназначены для преобразования механического перемещения в электрический сигнал. Основное требование, предъявляемое к тахогенераторам, - линейность выходной характеристики

где Uтг - выходное напряжение тахогенератора, n - частота вращения ротора, k - коэффициент пропорциональности; α - угол поворота.

Тахогенераторы используются для различных целей: измерения частоты вращения, осуществления обратной связи по скорости в системах автоматического регулирования, выполнения электрического дифференцирования (1.13) и интегрирования в схемах счетно-решающих устройств. Тахогенераторы постоянного тока имеют независимое возбуждение (рис. 1.1ба) или возбуждение от постоянных магнитов.

15

Рис. 1.16. Тахогенератор постоянного тока Зависимость напряжения на выходе тахогенератора Uтг от частота

вращения n называется выходной характеристикой (рис. 1.16,6). Величина k=Uтг/n называется крутизной выходной характеристики. У современных тахогенераторов составляет 3…300 мВ/об/мин. Крутизна выходной характеристики зависит от сопротивления нагрузки rн, При rн = ∞ k имеет наибольшее значение (прямая I, рис. 1.16,и). С уменьшением rн уменьшается величина k(прямая 2, рис. 1.16,6).

За счет падения напряжения на щеточном контакте у тахогенератора появляется зона нечувствительности ξ , где Uтг = 0 (прямая 3, рис. 1.16,6). Если магнитная система тахогенератора насыщена и сопротивление нагрузки rн невелико, выходная характеристика отклоняется от линейной (прямая 4, рис, 1. 16,б) за счет размагничивающего действия якоря.

3.Содержание отчета

Вотчете должны быть приведены принципиальные схемы электрических машин постоянного тока, указанных в п. I.I, таблицы номинальных эксплуатационных параметров, проведен анализ особенностей конструкций, номинальных значений эксплуатационных параметров и основных характеристик электрических машин различного функционального назначения.

Библиографический список

1. Микроэлектродвигатели для систем автоматики: Технический справочник / Под ред. Э.А.Лодочникова, Ф.М.ЦЬерова. - М.:

Энергия, 1969. - 765 с.

2.Верхоплтниикий П.Д. Электрические элементы автоматики. Л.: Судпроягиз,

1963. - 535 с.

3.Брускин Д.Э., Зорохозяч АЛ., Хвостов 3„С. Электрические машины. -Ь1.:

Ейсшая школа, 1987. 4.1. - 319 с.; 4.11. -335 с.

4.Кацман М.М. Электрические машины. - М.: йгспая сиолэ, 1990. - 463 с.

5.Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств. - Л.:

Энергия, 1976. - 384 с.

6.Справочник по электрическим машинам в двух тонах / Под общ. ред.

И.П.Копылова, Б.К.Клокова. - К.: Энергоатомиздат, I том, 1988. - 456 с., 2 том,

1989. - 688 с.