Executive DC-motorer og tachogeneratorer

DC executive motorer

Jævnstrømsaktuatorer er maskiner med lav effekt, der bruges i automatisering og telemekanik, i automatiske styrings-, regulerings- og kontrolsystemer i automatiserede installationer, hvor de konverterer det elektriske signal fra en måleanordning - en styrespænding - til en vinkelbevægelse af en aksel for at påvirke af styre-, regulerings- eller kontrolapparat... I tilfælde, hvor indgangssignalet er utilstrækkeligt til at drive drivmotoren, anvendes en magnetisk eller halvledereffektforstærker.

Drivmotorer fungerer typisk med hyppige starter, stop og bakker. De har et betydeligt startmoment og hastighed. I de fleste tilfælde er afhængigheden af ​​ankermomentet og hastigheden på styrespændingen tæt på lineær.

Afhængig af de elektriske kredsløbs strømforsyningssystem skelnes der mellem ankerstyrede og polstyrede drivmotorer.Ved ankerstyring er styreviklingen ankerviklingen, i forbindelse med hvilken styrespændingen tilføres til dets terminaler, og den konstante magnetiseringsstrøm giver en uafhængig kilde til elektrisk konstant spændingsenergi. I tilfælde af polstyring fungerer styrespolen som den primære polexcitationsspole, og styrespændingen tilføres til dens terminaler, og ankerterminalspændingen indstillet af en uafhængig jævnspændingskilde forbliver uændret.

Ankerstyring anvendes normalt. Omvendt polaritet af styrespændingen får ankeret til at rotere i den modsatte retning.

Executive DC-motorer er fremstillet med en effekt fra en brøkdel af en watt til 600 W af normale og specielle designs.

Motorer af normalt design ligner jævnstrømsmaskiner til almindelig brug, men adskiller sig fra dem ved, at rammen med hovedpolerne, ligesom ankeret, er samlet af tynde plader af elektrisk stål isoleret fra hinanden, hvilket forbedrer disse maskiners egenskaber under forbigående forhold. Derudover er der ingen yderligere poler i disse maskiner, da ankerreaktionen er lille, og koblingsprocesserne er fuldstændig tilfredsstillende. Da ankerhastigheden er lav, er der ingen blæser på akslen af ​​sådanne motorer.

Motorer af speciel design omfatter magnetoelektriske maskiner med excitation af hovedmagnetfeltet ved hjælp af permanente magneter, såvel som maskiner med lav inerti, der adskiller sig i ankerets design.Sidstnævnte omfatter: motorer med et hult ikke-magnetisk anker - en hul tyndvægget plastcylinder med en presset spole af kobbertråd med et internt fast ferromagnetisk magnetisk kredsløb monteret på et lejeskjold og mindre holdbare motorer med et skiveanker - en tynd ikke-magnetisk skive lavet af keramik, tekstolit, glas og nogle gange aluminium med en trykt spole, som er et sæt kobberfolietråde, radialt placeret på begge sider af skiven, hvorpå sølvgrafitbørster glider. De nævnte designs er kendetegnet ved et lavt inertimoment af ankeret, hvilket giver høj hastighed af den udøvende motor.

Massen af ​​jævnstrøms executive-motorer er 2-4 gange mindre end massen af ​​asynkrone executive-motorer med samme mærkeeffekt, og deres effektivitet ved mærkeeffekt 5 ... 10 W er omkring 0,3 og når en værdi på 0,65 og lidt højere for motorer med en nominel effekt på 200 - 300 W.

DC tachogeneratorer

DC-tachogeneratorer er laveffektmaskiner designet til at konvertere en mekanisk værdi til et elektrisk signal - en udgangsspænding. De bruges især til at styre og måle hastigheden af ​​drivakslen, til hvilken tachogeneratorakslen er forbundet, hvis ankerklemmer er forbundet med måleanordningen. Derudover bruges tachogeneratorer i elektromekaniske computerenheder til at udføre beregningsoperationer såvel som i enheder til automatisk behandling af genererede accelerations- og dæmpningssignaler.

Tachogeneratorer er magnetoelektriske med excitation af hovedmagnetfeltet ved hjælp af permanente magneter og elektrodynamiske med elektromagnetisk excitation på grund af magnetfeltet. excitationsspole tilført af en uafhængig jævnspændingskilde.

Tachogeneratorens udgangsspænding i tomgangstilstand varierer lineært med ankerets hastighed, og under belastning forstyrres denne linearitet noget, og jo mere, jo mindre modstand har måleanordningen forbundet med ankerklemmerne. Ikke desto mindre er der for enhver tachogenerator et relativt lille område af målte hastigheder, inden for hvilket, givet en tilstrækkelig stor måleanordningsmodstand og konstante excitationskredsløbsbetingelser, udgangskarakteristikken kan betragtes som praktisk talt lineær.

Skematisk over inklusion af en jævnstrømstachogenerator af uafhængig excitation

En væsentlig ulempe ved DC-tachogeneratorer er fluktuationen af ​​udgangsspændingen på grund af en lille periodisk ændring i den magnetiske flux på grund af det ujævne luftgab og den ulige ledningsevne af ankeret i forskellige radiale retninger, herunder dem, der er forårsaget af tandstrukturen af ​​dens. magnetisk kredsløb, såvel som på grund af børsternes vibrationer, ruhed og ellipticitet af solfangeren og koblingsprocesser — stort set elimineret i en tachogenerator med hulanker, som er designet på samme måde som en lavinerti DC executive motor med en lignende armatur.

Unøjagtigheden af ​​installationen af ​​børsterne på den geometriske neutralitet af omdrejningstællerens kollektor fører til asymmetri af udgangsspændingen, dvs.at generere to forskellige spændinger i ankerviklingen i modsatte retninger af dens rotation med samme hastighed. Med det korrekte arrangement af børsterne er spændingsasymmetrien i området 0,3 til 1% af tachogeneratorens nominelle spænding.