Исполнительных устройств

ИСПЫТАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

§10.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

Глава 8. Испытание исполнительных микродвигателей .......... 1 20

§ 10.3. Определение электромеханической постоянной времени исполнительных микродвигателей..................... 203

В качестве исполнительных микродвигателей постоянного тока используют коллекторные микродвигатели независимого электромагнитного возбуждения и с возбуждением от постоянных магнитов, а также бесконтактные с транзисторными коммутаторами.

возбуждением при изменении температуры меняются сопротивление и ток обмотки главных полюсов и, следовательно, основной магнитный поток. У исполнительных микродвигателей с постоянными магнитами к. п. д. более высокий, чем у аналогичных микродвигателей с электромагнитным возбуждением, ввиду отсутствия потерь на возбуждение. Поэтому при одинаковых размерах и уровне перегрева от них можно получить большую механическую мощность.

сти исполнительных асинхронных микродвигателей. На 2.9, а, б приведены значения к. п. д. ц и массы на единицу развиваемой мощности q некоторых серийных исполнительных микродвигателей постоянного тока: СЛ — с барабанным якорем и электромагнитным возбуждением; ДПМ — с барабанным якорем и магнитоэлектрическим возбуждением; ДПР — с полым немагнитным якорем и магнитоэлектрическим возбуждением; ПЯ — с дисковым якорем и магнитоэлектрическим возбуждением (л~3000 об/мин); МБ — бесконтактные с магнитоэлектрическим возбуждением (индекс «н» — номинальная частота вращения п — 2500 об/мин, индекс «в»—номинальная частота вращения ««9000 об/мин).

Для регулирования угловой скорости ротора исполнительных микродвигателей постоянного тока используют два основных способа управления:

Следует отметить, что регулировочная характеристика ненагруженного микродвигателя ( 2. 11, в) начинается от нуля только в идеальном случае (пунктирная линия), когда механические потери в двигателе равны нулю. У реальных исполнительных двигателей в режиме холостого хода (х. х.) ротор начинает вращаться при определенном напряжении управления, отличном от нуля (сплошная линия), которое называют напряжением трогания ?7тр. Значение с/тр зависит от момента трения в двигателе и определяет зону нечувствительности. Для исполнительных микродвигателей как постоянного, так и переменного тока значение ?/тр не должно превышать 5% t/y.HOM. Диапазон регулирования угловой скорости определяется отношением минимальной и максимальной угловых скоростей и составляет 1/10 — 1/20.

Коэффициент передачи исполнительных микродвигателей

Как отмечалось, уравнения механических и регулировочных характеристик исполнительных микродвигателей постоянного тока были получены без учета реакции якоря. В реальной машине линейность механических и регулировочных характеристик нарушается вследствие размагничивающего действия реакции якоря.

Такое управление аппаратурой на расстоянии называется дистанционным. Система дистанционного управления состоит из следующих основных элементов: командных устройств, с помощью которых подаются командные импульсы в сторону управляемого объекта; исполнительных устройств, воздействующих на регулирующие органы или непосредственно на управляемый объект.

В связи с широким внедрением цифровых вычислительных средств, в первую очередь микропроцессоров и микро-ЭВМ (см. §8.12), во все отрасли науки и техники стала актуальной задача связи ЭВМ с различными техническими устройствами. Как правило, информация первичных преобразователей (сигналов датчиков) представляется в аналоговой форме, в виде уровней напряжения. Большая часть исполнительных устройств (электродвигатели, электромагниты и т. д.), предназначенных для автоматического управления технологическими процессами, реагирует также на уровни напряжения (или тока). С другой стороны, цифровые ЭВМ принимают и выдают информацию в цифровом виде. Для преобразования информации из цифровой формы в аналоговую применяют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), а для обратного преобразования — аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

Электродвигатели постоянного тока могут развивать большой пусковой момент, позволяют плавно регулировать частоту вращения в широких пределах. Поэтому их применяют в качестве тяговых двигателей на всех видах электрического транспорта, в подъемных устройствах; в автоматизированных электроприводах сложных агрегатов (прокатные станы и др.). В автоматике машины постоянного тока применяют в качестве исполнительных устройств, преобразователей сигналов, измерителей скорости и т. д. Там, где используют электродвигатели постоянного тока, необходимы соответствующие им источники электроэнергии. Генераторы постоянного тока применяют также для питания установок электролиза, зарядки аккумуляторов и в других случаях.

В качестве исполнительных устройств для переключений в силовых цепях схемы электропривода (когда требуется соединить или разорвать цепь) обычно применяют контактные аппараты.

передача и преобразование информации осуществлялись методами электроники. Дальнейшее усложнение аппаратуры привело к понятию радиоэлектронной аппаратуры, в которой прием, обработка, хранение и передача информации осуществлялись методами как радиотехники, так и электроники. Включение в состав радиоэлектронной аппаратуры различных электромеханических исполнительных устройств, систем питания, теплоотвода и контроля привело к понятию «радиоэлектронное средство».

В качестве исполнительных устройств в системах радиоуправления применяются автопилоты. Автопилот предназначен для стабилизации углового положения и изменения направления полета снаряда путем воздействия на его рулевые органы. Автопилот содержит три независимых канала по тангажу, курсу и крену. Каждый из этих каналов управляет одним рулевым органом. Углы тангажа а, курса р и крена у характеризуют повороты продольной оси снаряда в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также его повороты вокруг продольной оси. Изменение а, р и у осуществляется с помощью рулей высоты, поворота и крена.

гаются следующим операциям: фильтрации, масштабированию, линеаризации, аналого-цифровому преобразо-ванию. Затем сигналы в цифровой форме могут переда* ваться на цифровые средства обработки и хранения информации СОХИ для обработки по определенным про-граммам или накапливания, а также на средства отображения информации СОИ для индикации или регистрации. Устройство формирования управляющих воздействий УФУВ посредством заданного множества исполнительных устройств ИУ воздействует на объект исследования для регулирования, тестирования и т. п.

Анализ начинают с проверки принципиальных схем общих устройств, схем постоянного тока, центральной сигнализации, синхронизации, блокировки разъединителей и др., ..а затем приступают к анализу схем отдельных присоединений. При этом убеждаются в том, что обозначения элементов вторичных цепей выполнены в соответствии с обозначениями первичных цепей, что выбранная проектом аппаратура соответствует силовому оборудованию (выходное реле обеспечивает надежную работу исполнительных устройств приводов выключателей, электромагнитов и электродвигателей, измерительные приборы и реле соответствуют коэффициентам трансформации тока и напряжения и т.д.), что предохранители и автоматические выключатели во вторичных цепях обеспечивают надежную защиту цепей при их повреждениях и селективное отключение поврежденных участков, что выбранные реле, сигнальные лампы и другая аппаратура соответствуют номинальному напряжению оперативных цепей, а реле защиты — требуемым уставкам.

Электронные устройства предназначены для получения, усиления, преобразования и измерения параметров электрического сигнала, а также для запоминания информации об электрическом сигнале. Подход к анализу электронных устройств, используемый в этой главе, ориентирован в основном на такие аналоговые устройства, как усилители (операционные, постоянного и переменного токов), стабилизаторы напряжения, генераторы и др. Как видно из приведенных названий, основное назначение электронных устройств— преобразование входного сигнала в выходной электрический сигнал с параметрами, которые требуются для нормального функционирования конкретного потребителя информации. Так как потребителями информации являются самые различные устройства, основные'пара-метры выходных сигналов также оказываются разными. Например, основным параметром измерительного стрелочного прибора является ток, электронно-лучевой трубки с электростатическим отклонением— напряжение исполнительных устройств, технологического оборудования—выходная мощность. Общим для большинства электронных устройств является то, что практически всегда мощность выходного сигнала превышает мощность входного. Дополнительную энергию электронные устройства получают от специальных источников энергии, которые в электронике называют источниками вторичного электропитания электронных устройств (см. гл. 14). Например, для питания транзисторного усилителя таким источником служил источник напряжения ?к (см. 5.25). На основе этого электронные устройства можно рассматривать как некоторые преобразователи энергии источников питания в энергию выходных электрических сигналов.

природу. Однако в большинстве систем измеряемый сигнал преобразуется в электрический. Усиление электрического сигнала осуществляется с помощью реле, электронных или магнитных усилителей. В качестве исполнительных устройств чаще всего исполь-

В системах автоматики нередко возникает необходимость включения агрегатов и исполнительных устройств в определенном порядке последовательно во времени. Такое включение электрических машин и аппаратов можно осуществить с помощью реле, контакты которых замыкаются не сразу после подачи управляющего напряжения, а через некоторое время, значительно превышающее время срабатывания реле.