Executive DC-motorer och tachogeneratorer

DC executive motorer

Likströmsställdon är lågeffektsmaskiner som används inom automation och telemekanik, i automatiska styr-, regler- och styrsystem för automatiserade installationer, där de omvandlar den elektriska signalen från en mätanordning — en styrspänning — till en vinkelrörelse av en axel för att påverka av styr-, regler- eller styrapparat... I de fall ingångssignalen är otillräcklig för att driva drivmotorn, används en magnetisk eller halvledareffektförstärkare.

Drivmotorer fungerar vanligtvis med frekventa starter, stopp och backar. De har betydande startmoment och hastighet. I de flesta fall är beroenden av ankarvridmoment och hastighet på styrspänningen nära linjära.

Beroende på de elektriska kretsarnas strömförsörjningssystem skiljer man mellan armaturstyrda och polstyrda drivmotorer.Vid ankarstyrning är styrlindningen ankarlindningen i samband med vilken styrspänningen tillförs till dess terminaler, och den konstanta magnetiseringsströmmen tillhandahåller en oberoende källa för elektrisk energi med konstant spänning. I fallet med polstyrning fungerar styrspolen som den primära polexciteringsspolen och styrspänningen tillförs dess terminaler, och ankaranslutningsspänningen inställd av en oberoende DC-spänningskälla förblir oförändrad.

Ankarstyrning används vanligtvis. Omvänd polaritet för styrspänningen får ankaret att rotera i motsatt riktning.

Executive DC-motorer tillverkas med märkeffekter från en bråkdel av en watt till 600 W av normal och speciell design.

Motorer av normal design liknar DC-maskiner för allmänt bruk, men skiljer sig från dem genom att ramen med huvudpolerna, liksom ankaret, är sammansatt av tunna plåtar av elektriskt stål isolerade från varandra, vilket förbättrar egenskaperna hos dessa maskiner under övergående förhållanden. Dessutom finns det inga ytterligare poler i dessa maskiner, eftersom ankarreaktionen är liten och omkopplingsprocesserna är helt tillfredsställande. Eftersom ankarhastigheten är låg finns det ingen fläkt på axeln på sådana motorer.

Motorer av speciell design inkluderar magnetoelektriska maskiner med excitation av huvudmagnetfältet med hjälp av permanentmagneter, såväl som maskiner med låg tröghet som skiljer sig i utformningen av ankaret.De senare inkluderar: motorer med ett ihåligt omagnetiskt ankare - en ihålig tunnväggig plastcylinder med en pressad spole av koppartråd med en intern fast ferromagnetisk magnetisk krets monterad på en lagersköld, och mindre hållbara motorer med en skivankare - en tunn icke-magnetisk skiva gjord av keramik, textolit, glas och ibland aluminium med en tryckt spole, som är en uppsättning kopparfolietrådar, radiellt placerade på båda sidor av skivan, på vilka silvergrafitborstar glider. De nämnda designerna kännetecknas av ett lågt tröghetsmoment hos ankaret, vilket ger hög hastighet hos den verkställande motorn.

Massan av exekutiv likströmsmotorer är 2 — 4 gånger mindre än massan av asynkrona executive motorer med samma märkeffekt, och deras effektivitet vid märkeffekt 5 ... 10 W är cirka 0,3 och når ett värde av 0,65 och lite högre för motorer med en nominell effekt på 200 - 300 W.

DC tachogeneratorer

DC tachogeneratorer är lågeffektsmaskiner designade för att omvandla ett mekaniskt värde till en elektrisk signal - en utspänning. I synnerhet används de för att styra och mäta hastigheten på drivaxeln till vilken tachogeneratoraxeln är ansluten, vars ankarklämmor är anslutna till mätanordningen. Dessutom används tachogeneratorer i elektromekaniska beräkningsanordningar för att utföra beräkningsoperationer, såväl som i anordningar för automatisk behandling av genererade accelerations- och dämpningssignaler.

Tachogeneratorer är magnetoelektriska med excitation av huvudmagnetfältet med hjälp av permanentmagneter och elektrodynamiska med elektromagnetisk excitation på grund av magnetfältet. excitationsspole som matas av en oberoende DC-spänningskälla.

Tachogeneratorns utspänning i viloläge varierar linjärt med ankarets hastighet, och under belastning störs denna linjäritet något, och ju mer desto mindre motstånd har mätanordningen ansluten till ankarklämmorna. Icke desto mindre finns det för varje tachogenerator ett relativt litet område av uppmätta hastigheter inom vilket, givet ett tillräckligt stort mätanordningsresistans och konstanta exciteringskretsförhållanden, utgångskarakteristiken kan anses praktiskt taget linjär.

Schematisk inkludering av en likströmstachogenerator av oberoende excitation

En betydande nackdel med DC-tachogeneratorer är fluktuationen av utspänningen på grund av en liten periodisk förändring i det magnetiska flödet på grund av det ojämna luftgapet och den ojämna ledningsförmågan hos ankaret i olika radiella riktningar, inklusive de som orsakas av tandstrukturen i dess magnetisk krets, såväl som på grund av borstarnas vibrationer, ojämnhet och elliptiskhet hos kollektorn och omkopplingsprocesser — till stor del eliminerade i en tachogenerator med ihålig ankare, som är konstruerad på samma sätt som en lågtröghetslikströmsmotor med en liknande armatur.

Onoggrannheten i installationen av borstarna på den geometriska neutraliteten hos varvräknarens kollektor leder till asymmetri hos utspänningen, d.v.s.att generera två olika spänningar i ankarlindningen i motsatta riktningar av dess rotation med samma hastighet. Med korrekt arrangemang av borstarna ligger spänningsasymmetrin i intervallet 0,3 till 1 % av tachogeneratorns märkspänning.