Vykdomieji nuolatinės srovės varikliai ir tachogeneratoriai

DC vykdomieji varikliai

Nuolatinės srovės pavaros yra mažos galios mašinos, naudojamos automatikoje ir telemechanikoje, automatizuotų įrenginių automatinio valdymo, reguliavimo ir valdymo sistemose, kur matavimo prietaiso elektrinį signalą – valdymo įtampą – paverčia kampiniu veleno judesiu, kad paveiktų. valdymo, reguliavimo ar valdymo aparatūros... Tais atvejais, kai įvesties signalo nepakanka pavaros varikliui valdyti, naudojamas magnetinis arba puslaidininkinis galios stiprintuvas.

Pavaros varikliai paprastai veikia su dažnu paleidimu, sustojimu ir atbuline eiga. Jie pasižymi dideliu paleidimo momentu ir greičiu. Daugeliu atvejų armatūros sukimo momento ir greičio priklausomybės nuo valdymo įtampos yra artimos tiesinėms.

Priklausomai nuo elektros grandinių maitinimo sistemos, skiriami inkaru valdomi ir poliais valdomi pavaros varikliai.Armatūros valdyme valdymo apvija yra armatūros apvija, su kuria valdymo įtampa tiekiama į jos gnybtus, o nuolatinė žadinimo srovė yra nepriklausomas nuolatinės įtampos elektros energijos šaltinis. Esant polių valdymui, valdymo ritė atlieka pirminės polių žadinimo ritės funkciją ir į jos gnybtus tiekiama valdymo įtampa, o nepriklausomo nuolatinės srovės įtampos šaltinio nustatyta armatūros gnybtų įtampa išlieka nepakitusi.

Paprastai naudojamas inkarinis vairavimas. Pakeitus valdymo įtampos poliškumą, armatūra sukasi priešinga kryptimi.

Įprastos ir specialios konstrukcijos vykdomieji nuolatinės srovės varikliai gaminami su galia nuo vatų dalies iki 600 W.

Įprastos konstrukcijos varikliai yra panašūs į bendro naudojimo nuolatinės srovės mašinas, tačiau skiriasi nuo jų tuo, kad rėmas su pagrindiniais poliais, kaip ir armatūra, yra surenkamas iš plonų elektrotechninio plieno lakštų, izoliuotų vienas nuo kito, o tai pagerina šių mašinų savybes. pereinamomis sąlygomis. Be to, šiose mašinose nėra papildomų polių, nes armatūros reakcija yra nedidelė, o perjungimo procesai yra visiškai patenkinami. Kadangi armatūros greitis mažas, ant tokių variklių veleno nėra ventiliatoriaus.

Specialios konstrukcijos varikliai apima magnetoelektrines mašinas su pagrindinio magnetinio lauko sužadinimu naudojant nuolatinius magnetus, taip pat mažos inercijos mašinas, kurios skiriasi armatūros konstrukcija.Pastariesiems priskiriami: varikliai su tuščiaviduria nemagnetine armatūra - tuščiaviduris plonasienis plastikinis cilindras su presuota varinės vielos ritė su vidine fiksuota feromagnetine magnetine grandine, sumontuota ant guolio skydo, ir mažiau patvarūs varikliai su diskine armatūra - plonas nemagnetinis keramikos, tekstolito, stiklo, o kartais ir aliuminio diskas su atspausdinta rite, tai yra vario folijos laidų rinkinys, radialiai išsidėstęs abiejose disko pusėse, ant kurio slysta sidabro-grafito šepečiai. pasižymi mažu armatūros inercijos momentu, kuris užtikrina didelį vykdomojo variklio greitį.

Nuolatinės srovės vykdomųjų variklių masė yra 2–4 ​​kartus mažesnė už asinchroninių vykdomųjų variklių, kurių vardinė galia yra tokia pati, o jų efektyvumas esant vardinei galiai 5 ... 10 W yra apie 0,3 ir siekia 0,65 ir šiek tiek. didesnis varikliams, kurių vardinė galia 200–300 W.

DC tachogeneratoriai

Nuolatinės srovės tachogeneratoriai yra mažos galios mašinos, skirtos mechaninę vertę paversti elektriniu signalu – išėjimo įtampa. Visų pirma, jie naudojami valdyti ir matuoti pavaros veleno, prie kurio prijungtas tachogeneratoriaus velenas, kurio armatūros spaustukai yra prijungti prie matavimo prietaiso, greitį. Be to, tachogeneratoriai naudojami elektromechaniniuose skaičiavimo įrenginiuose skaičiavimo operacijoms atlikti, taip pat įrenginiuose, skirtuose automatiniam generuojamų greitėjimo ir slopinimo signalų apdorojimui.

Tacho generatoriai yra magnetoelektriniai su pagrindinio magnetinio lauko sužadinimu nuolatiniais magnetais ir elektrodinaminiai su elektromagnetiniu sužadinimu dėl magnetinio lauko. žadinimo ritė, maitinama nepriklausomu nuolatinės srovės įtampos šaltiniu.

Tachogeneratoriaus išėjimo įtampa tuščiosios eigos režimu tiesiškai kinta priklausomai nuo armatūros sukimosi greičio, o esant apkrovai šis tiesiškumas šiek tiek sutrinka, ir kuo daugiau, tuo mažesnę varžą turi matavimo prietaisas, prijungtas prie armatūros spaustukų. Nepaisant to, bet kuriam tachogeneratoriui yra palyginti mažas išmatuotų greičių diapazonas, kuriame, atsižvelgiant į pakankamai didelę matavimo prietaiso varžą ir pastovias sužadinimo grandinės sąlygas, išėjimo charakteristika gali būti laikoma praktiškai tiesine.

Nepriklausomo sužadinimo nuolatinės srovės tachogeneratoriaus įtraukimo schema

Reikšmingas nuolatinės srovės tachogeneratorių trūkumas yra išėjimo įtampos svyravimai dėl nedidelio periodinio magnetinio srauto pokyčio dėl netolygaus oro tarpo ir nevienodo armatūros laidumo įvairiomis radialinėmis kryptimis, įskaitant tuos, kuriuos sukelia jo danties struktūra. magnetinė grandinė, taip pat dėl ​​šepečių vibracijos, kolektoriaus šiurkštumo ir elipsiškumo bei perjungimo procesų – iš esmės pašalinta tuščiavidurio armatūros tachogeneratoriuje, kuris sukonstruotas taip pat, kaip ir mažos inercijos nuolatinės srovės vykdomasis variklis su panaši armatūra.

Šepečių montavimo netikslumas ant tachometro kolektoriaus geometrinio neutralumo lemia išėjimo įtampos asimetriją, t.y.generuoti dvi skirtingas įtampas armatūros apvijoje priešingomis jos sukimosi kryptimis tuo pačiu greičiu. Teisingai išdėstius šepečius, įtampos asimetrija yra nuo 0,3 iki 1% tachogeneratoriaus vardinės įtampos.