Индуктивных сопротивлений

Преобразовательные устройства (датчики внешней и внутренней информации) ПР обеспечивают информацию об основных параметрах подвижных звеньев робота в процессе его функционирования. Например, информация о движении рычажно-захватного устройства ПР осуществляется с помощью потенциометров, кодовых фотоэлектрических, индуктивных преобразователей. Преобразовательные устройства для информации о силах и моментах, действующих на захватное устройство ПР, возникающих при его контакте с зажимаемым объектом, состоят из нескольких тензопреобразователей (тензодатчиков). Для распознавания объем-емных форм деталей рычажно-захватные устройства оснащаются тактильными, ультразвуковыми и оптическими преобразователями.

Индуктивные преобразователи. Для создания индуктивных преобразователей, работающих на переменном токе, используют зависимость индуктивности электромагнитных элементов от формы, геометрических размеров, магнитного состояния их магнитной цепи, взаимного расположения и схемы включения обмоток. Для примера далее рассмотрены некоторые схемы индуктивных преобразователей.

Индуктивность катушки, как известно, зависит от магнитной проницаемости материалов сердечника [см. формулу (3.10)], которая у некоторых ферромагнитных материалов меняется при упругих деформациях. На этом основано действие магнитоупру-гих индуктивных преобразователей, которые применяют для измерения больших усилий.

ми обычных трансформаторов — индуктивных преобразователей, с помощью которых переменный ток или напряжение преобразуется соответственно в ток (с номинальным значением 5, иногда 1 А) или в напряжение (с номинальным значением 100 В). Поэтому хотя режимы работы ТА и TV весьма различны, они характеризуются некоторыми общими свойствами трансформаторов.

Принцип действия индуктивных преобразователей поясняется на 17-33. Перемещение подвижного сердечника ( 17-33, а) приводит к изменению зазоров 6j, ба и индуктивностей катушек LI, L2, включенных в мостовую схему. В преобразователе, изображенном на 17-33, б, катушка / питается переменным током и создает переменный поток. При отклонении сердечника от среднего положения на выходе появляется напряжение, так как э. д. с. катушек 2 и 3, направленные встречно, будут неодинаковыми.

Последние два выражения могут быть положены в основу расчета конструктивных параметров индуктивных преобразователей перемещений.

В настоящее время не существует какой-либо обобщенной методики проектирования индуктивных преобразователей. Однако можно указать на следующие общие особенности проектирования таких преобразователей. Исходными данными являются, как правило, диапазон преобразуемых перемещений Дб, допустима погрешность преобразования (могут быть лимитированы габариты). Расчетные параметры следующие: намагничивающие ампервитки, начальный зазор 60, напряжение и частота питания намагничивающей обмотки. Следует отметить, что в зависимости от частоты намагничивающего тока выбирают и соответствующий материал магнитопровода. В частности, если преобразователь будет работать в цепи переменного тока промышленной частоты, то магнитопровод преобразователей с перемещенным воздушным зазором может быть изготовлен из листовой электротехнической стали, стержни плунжерных преобразователей — из сталей типа армко. Магнитопроводы преобразователей, предназначенных для работы в цепях повышенной частоты, изготовляют из магнитных материалов с повышенным удельным электрическим сопротивлением, например, листового хромистого или молибденового пермаллоя.

Выбрав форму и основные конструктивные размеры магнитопровода, определив начальный зазор и индукцию, необходимо рассчитать магнитное сопротивление всей магнитной цепи, включая магнитопро-вод и воздушные зазоры. Точный расчет магнитного сопротивления магнитопровода не представляется возможным. Его значение определяется не только геометрическими размерами магнитопровода и свойствами материала, но также такими факторами, как потери на гистерезис и поверхностный эффект. Кроме того, оно зависит от величины воздушного зазора, при изменении которого изменяется индукция. В связи с этим во многих работах [ПО, 127] при расчете магнитного сопротивления магнитной цепи индуктивных преобразователей делается допущение, что магнитное сопротивление стальных участков намного меньше сопротивления воздушного зазора и, следовательно, им можно пренебречь.

Рие. (.10. Функции преобразования индуктивных преобразователей с переменным воздушным зазором.

9.14. Измерительные цепи индуктивных преобразователей.

Наиболее распространенными измерительными цепями индуктивных преобразователей являются мостовые цепи, позволяющие использовать дифференциальные преобразователи. Если катушки дифференциального преобразователя включить в два соседних плеча моста' то одинаковые изменения каких-либо параметров катушек не вызывают выходного сигнала, что позволяет исключить погрешность от влияния внешних факторов, в частности влияния изменения температуры.

Уменьшение эквивалентного воздушного зазора можно объяснить тем, что магнитный поток обходит воздушный промежуток стыка через рядом расположенные пластины, не имеющие в этом месте стыка ( 8.26). В последнее время стали широко применяться мапштопро-воды из склеенных пластин, состоящие из двух половин ( 8.25,,'). Поверхности соприкосновения каждой половины для уменьшения зазора шлифуются. Такие две части вставляются в обмотки и крепятся. Для уменьшения потоков рассеяния, а следовательно, индуктивных сопротивлений обмоток на каждом каркасе в случае П-образной формы ( 8.25, б, г) укладывается по половине витков первичной и вюрич-ной обмоток. После сборки половины обмоток соединяются последовательно согласно. В трансформаторах с Ш-обраэной формой магнн-топровода все обмотки находятся на одном каркасе. Трансформатор малой мощности имеет естественное воздушное охлаждение.

Последнее уравнение разрешается относительно U и I только для частных случаев равенства индуктивных сопротивлений xj=x4 и для чисто активной нагрузки (со8ф=1), а также только для крайних точек характеристики: ЭДС холостого хода и тока короткого замыкания.

Продольное индуктивное сопротивление генератора равно сумме индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки статора х$ и реакции якоря xaj. Так как в начальный момент реакция якоря не проявляется, то продольное переходное индуктивное сопротивление сводится лишь к индуктивному сопротивлению рассеяния обмотки статора х'/ = xs.

гателем при унифицированном контуре активно-индуктивных сопротивлений в роторной цепи. Установлена, что при переключении с генераторного на динамическое торможение (продолжи-тель;ностью 0,5—0,7 с) увеличение скорости спуска за счет естественного разгона не превышает 5%, что вполне допустимо. Экспериментально получены низкие посадочные скорости (0,15— 0,2 м/с), позволяющие осуществить посадку на клинья без наложения механического тормоза. Электроторможение через передачу при малых скоростях спуска применялось в объединении «Краснодарнефтегаз» на установках «Уралмаш-4Э» [17] (спуск обсадных колонн и бурильных труб).

Наличие в системе ТП—Д индуктивных сопротивлений обмоток трансформатора и дросселя приводит к тому, что ток не увеличивается и не исчезает мгновенно. Существует промежуток времени, когда два вентиля одновременно проводят ток. Этот период называется временем перекрытия, а соответствующий ему угол — углом коммутации у (см. 7.6). Процесс

«Быстрые» зарядные процессы, длительность которых составляет единицы периодов переменного тока, можно рассчитывать либо с использованием математической модели, либо приближенно — на основе «динамической» внешней характеристики, которая учитывает изменение во времени индуктивных сопротивлений СГ Xd(t), Xq(t) в соответствии с выражениями [3.10]:

Основные положения. Определение активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора — параметров схемы замещения асинхронной машины —необходимо для расчета режима х. х., но-156

При расчете индуктивных сопротивлений поле рассеяния условно разбивают на три составляющие: пазовое, дифференциальное и лобовых частей обмоток. Для каждой составляющей определяют магнитную проводимость (Кп] ^д; Ьл)', суммируют эти проводимости и по ним рассчитывают индуктивное сопротивление. Проводимость пазового рассеяния зависит от формы и размеров паза. В двухслойных обмотках с укороченным шагом в некоторых пазах располагаются катушки или стержни, тфинадлежа-щие разным фазам, вследствие чего потокосцепление такой обмотки уменьшается. Это явление учитывается введением в расчетные формулы коэффициентов k$\ и k'$\, зависящих от pY

В настоящем разделе приведены формулы для определения активных и индуктивных сопротивлений обмоток при температуре 20 °С и без учета влияния явлений вытеснения тока в обмотке короткозамкнутого ротора и насыщения путей потоков рассеяния статора и ротора.

Максимальный момент асинхронного двигателя должен быть не менее предписанного ГОСТ 19523—74 или 9362—68. При нагрузках, соответствующих моментам, близким к максимальному, токи статора и ротора обычно в два с половиной — три раза больше, чем при номинальной нагрузке. При таких токах наступает насыщение путей потоков рассеяния, вызывающее уменьшение индуктивных сопротивлений статора и ротора и учитываемое при определении максимального момента. Вытеснением тока в обмотке ротора при определении максимального момента можно пренебречь, так как при критическом скольжении частота в роторе невелика.

Определение активных и индуктивных сопротивлений обмотки;, статора необходимо для расчета режима х. х., номинальных параметров и рабочих характеристик синхронной машины.