Izvršni enosmerni motorji in tahogeneratorji

DC izvršni motorji

Enosmerni aktuatorji so stroji majhne moči, ki se uporabljajo v avtomatiki in telemehaniki, v avtomatskih krmilnih, regulacijskih in regulacijskih sistemih avtomatiziranih inštalacij, kjer pretvorijo električni signal merilne naprave - krmilno napetost - v kotno gibanje gredi, da vplivajo na krmilnih, regulacijskih ali regulacijskih naprav... V primerih, ko je vhodni signal nezadosten za pogon pogonskega motorja, se uporabi magnetni ali polprevodniški ojačevalnik moči.

Pogonski motorji običajno delujejo s pogostimi zagoni, zaustavitvami in vzvratnimi gibi. Imajo velik začetni navor in hitrost. V večini primerov so odvisnosti momenta in hitrosti armature od krmilne napetosti blizu linearne.

Glede na napajalni sistem električnih tokokrogov ločimo armaturno krmiljene in polno krmiljene pogonske motorje.Pri krmiljenju armature je krmilno navitje armaturno navitje, v povezavi s katerim se krmilna napetost dovaja na njegove sponke, konstantni vzbujevalni tok pa zagotavlja neodvisen vir električne energije konstantne napetosti. Pri polnem krmiljenju krmilna tuljava služi kot vzbujalna tuljava primarnega pola in krmilna napetost se napaja na njene sponke, napetost priključka armature, ki jo nastavi neodvisni vir enosmerne napetosti, pa ostane nespremenjena.

Običajno se uporablja sidrno krmiljenje. Obračanje polarnosti krmilne napetosti povzroči, da se armatura vrti v nasprotno smer.

Izvršni enosmerni motorji so izdelani z nazivnimi močmi od delčka vata do 600 W običajnih in posebnih izvedb.

Motorji običajne izvedbe so podobni enosmernim strojem za splošno uporabo, vendar se od njih razlikujejo po tem, da je okvir z glavnimi poli, tako kot armatura, sestavljen iz tankih plošč elektrotehničnega jekla, izoliranih med seboj, kar izboljša lastnosti teh strojev. v prehodnih razmerah. Poleg tega v teh strojih ni dodatnih polov, saj je odziv armature majhen in so preklopni procesi povsem zadovoljivi. Ker je hitrost armature nizka, na gredi takih motorjev ni ventilatorja.

Motorji posebne zasnove vključujejo magnetoelektrične stroje z vzbujanjem glavnega magnetnega polja s trajnimi magneti, pa tudi stroje z nizko vztrajnostjo, ki se razlikujejo po zasnovi armature.Slednji vključujejo: motorje z votlo nemagnetno armaturo - votel tankostenski plastični valj s stisnjeno tuljavo iz bakrene žice z notranjim fiksnim feromagnetnim magnetnim krogom, nameščenim na ležajnem ščitu, in manj trpežne motorje z diskasto armaturo - a tanek nemagnetni disk iz keramike, tekstolita, stekla in včasih aluminija s tiskano tuljavo, ki je niz žic iz bakrene folije, radialno nameščenih na obeh straneh diska, po katerih drsijo srebrno-grafitne ščetke. zanje je značilen nizek vztrajnostni moment armature, ki zagotavlja visoko hitrost izvršnega motorja.

Masa izvršnih motorjev z enosmernim tokom je 2-4-krat manjša od mase asinhronskih izvršnih motorjev z enako nazivno močjo, njihova učinkovitost pri nazivni moči 5 ... 10 W pa je približno 0,3 in doseže vrednost 0,65 in malo. višja za motorje z nazivno močjo 200 — 300 W.

DC tahogeneratorji

DC tahogeneratorji so stroji z nizko porabo energije, zasnovani za pretvorbo mehanske vrednosti v električni signal – izhodno napetost. Zlasti se uporabljajo za kontrolo in merjenje vrtilne frekvence pogonske gredi, na katero je priključena gred tahogeneratorja, katerega armaturne spone so povezane z merilno napravo. Poleg tega se tahogeneratorji uporabljajo v elektromehanskih računalniških napravah za izvajanje računskih operacij, pa tudi v napravah za avtomatsko obdelavo generiranih pospeševalnih in dušilnih signalov.

Tahogeneratorji so magnetoelektrični z vzbujanjem glavnega magnetnega polja s pomočjo trajnih magnetov in elektrodinamični z elektromagnetnim vzbujanjem zaradi magnetnega polja. vzbujalna tuljava, ki jo napaja neodvisen vir enosmerne napetosti.

Izhodna napetost tahogeneratorja v stanju mirovanja se spreminja linearno s hitrostjo armature, pod obremenitvijo pa je ta linearnost nekoliko motena, in čim več, tem manj upora ima merilna naprava, povezana z armaturnimi sponkami. Kljub temu obstaja za vsak tahogenerator razmeroma majhen razpon izmerjenih vrtljajev, znotraj katerega se lahko glede na dovolj velik upor merilne naprave in konstantne pogoje vzbujalnega vezja izhodno karakteristiko šteje za praktično linearno.

Shema vključitve enosmernega tahogeneratorja neodvisnega vzbujanja

Pomembna pomanjkljivost tahogeneratorjev DC je nihanje izhodne napetosti zaradi rahle periodične spremembe magnetnega pretoka zaradi neenakomerne zračne reže in neenake prevodnosti armature v različnih radialnih smereh, vključno s tistimi, ki jih povzroča zobna struktura njenega magnetnega tokokroga, pa tudi zaradi tresljajev ščetk, hrapavosti in eliptičnosti kolektorja in preklopnih procesov — v veliki meri odpravljenih v tahogeneratorju z votlo armaturo, ki je zasnovan na enak način kot enosmerni izvršni motor z nizko vztrajnostjo in podobna armatura.

Netočnost namestitve ščetk na geometrijsko nevtralnost kolektorja tahometra vodi do asimetrije izhodne napetosti, tj.za ustvarjanje dveh različnih napetosti v navitju armature v nasprotnih smereh njegovega vrtenja z enako hitrostjo. S pravilno razporeditvijo ščetk je napetostna asimetrija v območju od 0,3 do 1% nazivne napetosti tahogeneratorja.