Применяемость упругих элементов

Нити (стержни) – измерение сил, моментов в качестве направляющих и гибких связей.

Пружина – измерение сил, усилий, моментов в качестве гибких связей, тормоза.

Мембраны – измерение давления а качестве направляющих и разделителей.

Сильфоны – измерение давления в качестве разделителей с дистанционной передачей и передачей перемещения.

Выбор и расчет исполнительных двигателей (ид)

1. Назначение ИД и предъявляемые к ним требования.

ИД предназначены для преобразования управляемого электрического сигнала в угловое механическое перемещение вала с целью воздействия на соответствующий регулирующий или управляющий аппарат.

Номинальная мощность ИД от долей ватт до 500600 Вт.

Для ИД характерно постоянное изменение скорости, частые пуски, реверсы и остановы.

В САР и САУ применяют ИД трех видов:

• постоянного тока

• асинхронные

• шаговые.

По характеру работы ИД делятся на ИД непрерывного и дискретного действия.

В ИД непрерывного действия вращение вала происходит в течение всего времени действия управляющего сигнала. При этом частьта вращения вала зависит от параметров вала (А, ). К этим ИД относятся ДПТ и АИД.

В ИД дискретного действия угловое перемещение вала происходит скачками, то есть при поступлении входного сигнала, вал поворачивается на определенный угол. К ним относятся шаговые двигатели.

Требования, предъявляемые к ИД:

1. Отсутствие самохода, то есть при прекращении сигнала ротор должен остановится.

2. Минимальная криволинейность механических и регулировочных характеристик.

3. Надежность и экономичность способов управления.

4. Быстродействие (малоинерционность).

5. Минимальное напряжение троганья.

6. Общие требования (минимальные габариты и масса, высокий КПД коэффициента мощности, удобство и безопасность обслуживания, соответствие климатическим условиям).

Исполнительные двигатели постоянного тока

Недостатки:

1. применение коллектора и наличие скользящих контактов;

2. требование особой герметизации во взрывоопасных условиях работы;

3. использование фильтров для подавления радиопомех;

Магнитная система ИДПТ набирается из изолированных листов электротехнической стали. Одну из обмоток двигателя (полюсную или якорную) присоединяют к напряжению сети.

В САР эту обмотку эту обмотку называют обмоткой возбуждения, а вторая обмотка управления.

В большинстве случаях применяют якорное управление. Двигатели такие могут быть выполнены с возбуждением от постоянных магнитов.

Характеристики двигателя с якорным управлением

1) Рабочая характеристика выражается в следующих относительных величинах:

- относительный вращающий момент в долях.

- коэффициент сигнала, где

U – напряжение на обмотке управления;

U_в – напряжение на обмотке возбуждения.

- относительная скорость вращения.

U – скорость вращения;

U_в – теоретически максимально возможная скорость.

2) m =  - механическая характеристика.

3) Регулировочная характеристика =f(), = m

4) Полная мощность на валу (зависимость от скорости вращения, в относительных единицах).

;

, при .

Характеристики двигателей с полюсным управлением.

1) Рабочая характеристика m = ²

- регулировочная характеристика.

- полная мощность на валу.

Недостаток полюсного управления:

• пригорание щеток;

• относительно большая мощность возбуждения.

Для m0,5 каждому  соответствуют два значения , поэтому этот тип управления применяется при значительных нагрузках.

Быстродействие ИДПТ характеризуется механической и электромагнитной постоянной времени.

При якорном управлении механическая инерционность больше, поэтому быстродействие определяется электромеханической постоянной времени Т_м. При полюсном управлении эти постоянные соизмеримы.

- электромеханическая постоянная времени

J – момент инерции вращающихся масс;

- максимальная скорость вращения.

Так как максимально вращающий момент M_мах велик при пуске, то Т_м может иметь небольшую величину при малом моменте инерции.

Электромагнитная постоянная времени характеризует скорость протекания электромагнитных переходных процессов в двигателе при изменении .

При полюсном управлении Т_у (электромагнитная постоянная времени) ИДПТ имеет лучшее быстродействие.

Исполнительные асинхронные двигатели