Động cơ DC điều hành và máy phát điện tachogen

Động cơ điều hành DC

Bộ truyền động dòng điện trực tiếp là máy công suất thấp được sử dụng trong tự động hóa và cơ điện tử, trong hệ thống điều khiển, điều chỉnh và điều khiển tự động của các thiết bị tự động, nơi chúng chuyển đổi tín hiệu điện của thiết bị đo lường - điện áp điều khiển - thành chuyển động góc của trục để tác động của thiết bị điều khiển, điều chỉnh hoặc điều khiển... Trong trường hợp tín hiệu đầu vào không đủ để điều khiển động cơ truyền động, người ta sử dụng bộ khuếch đại công suất từ ​​tính hoặc bán dẫn.

Động cơ truyền động thường hoạt động với các lần khởi động, dừng và đảo chiều thường xuyên. Chúng có mô-men xoắn và tốc độ khởi động đáng kể. Trong hầu hết các trường hợp, sự phụ thuộc của mômen và tốc độ phần ứng vào điện áp điều khiển gần với tuyến tính.

Tùy thuộc vào hệ thống cung cấp điện của các mạch điện, có sự phân biệt giữa động cơ dẫn động điều khiển bằng phần ứng và điều khiển bằng cực.Trong điều khiển phần ứng, cuộn dây điều khiển là cuộn dây phần ứng nối với đó điện áp điều khiển được cung cấp cho các cực của nó và dòng điện kích thích không đổi cung cấp một nguồn năng lượng điện có điện áp không đổi độc lập. Trong trường hợp điều khiển cực, cuộn điều khiển đóng vai trò là cuộn kích thích cực sơ cấp và điện áp điều khiển được cung cấp cho các cực của nó và điện áp cực phần ứng được đặt bởi nguồn điện áp DC độc lập không thay đổi.

Neo lái thường được sử dụng. Đảo ngược cực của điện áp điều khiển làm cho phần ứng quay theo hướng ngược lại.

Động cơ DC điều hành được sản xuất với định mức công suất từ ​​một phần nhỏ của watt đến 600 W theo thiết kế thông thường và đặc biệt.

Động cơ có thiết kế bình thường tương tự như máy DC để sử dụng chung, nhưng khác với chúng ở chỗ khung với các cực chính, giống như phần ứng, được lắp ráp từ các tấm thép điện mỏng cách điện với nhau, giúp cải thiện các đặc tính của các máy này trong điều kiện nhất thời. Ngoài ra, không có cực bổ sung nào trong các máy này, vì phản ứng phần ứng nhỏ và quá trình chuyển mạch hoàn toàn đạt yêu cầu. Vì tốc độ phần ứng thấp nên không có quạt trên trục của những động cơ như vậy.

Động cơ có thiết kế đặc biệt bao gồm các máy điện từ kích thích từ trường chính bằng nam châm vĩnh cửu, cũng như các máy có quán tính thấp khác nhau về thiết kế của phần ứng.Loại thứ hai bao gồm: động cơ có phần ứng rỗng không từ tính - một hình trụ bằng nhựa có thành mỏng rỗng với một cuộn dây đồng được ép với mạch từ sắt từ cố định bên trong được gắn trên tấm chắn ổ trục và các động cơ kém bền hơn có phần ứng dạng đĩa - một đĩa mỏng không từ tính làm bằng gốm sứ, textolite , thủy tinh và đôi khi là nhôm với một cuộn dây in, là một tập hợp các dây lá đồng, nằm xuyên tâm trên cả hai mặt của đĩa, trên đó các chổi than chì bạc trượt. được đặc trưng bởi mômen quán tính thấp của phần ứng, cung cấp tốc độ cao của động cơ điều hành.

Khối lượng của động cơ điều hành dòng điện một chiều nhỏ hơn 2 - 4 lần so với khối lượng của động cơ điều hành không đồng bộ có cùng công suất định mức và hiệu suất của chúng ở công suất định mức 5 ... 10 W là khoảng 0,3 và đạt giá trị 0,65 và một chút cao hơn đối với động cơ có công suất danh định 200 - 300 W.

máy phát điện một chiều

Máy phát điện một chiều là máy công suất thấp được thiết kế để chuyển đổi giá trị cơ học thành tín hiệu điện—điện áp đầu ra. Cụ thể, chúng được sử dụng để điều khiển và đo tốc độ của trục truyền động mà trục máy phát điện được kết nối với các kẹp phần ứng được kết nối với thiết bị đo. Ngoài ra, tachogenerators được sử dụng trong các thiết bị tính toán cơ điện để thực hiện các hoạt động tính toán, cũng như trong các thiết bị xử lý tự động các tín hiệu tăng tốc và giảm dần được tạo.

Máy phát điện tacho là điện từ trường với sự kích thích của từ trường chính bằng nam châm vĩnh cửu và điện động lực học với sự kích thích điện từ do từ trường. cuộn dây kích thích được nuôi bằng nguồn điện áp một chiều độc lập.

Điện áp đầu ra của máy phát tốc ở chế độ không tải thay đổi tuyến tính theo tốc độ của phần ứng và khi tải, tuyến tính này hơi bị xáo trộn và càng nhiều, thiết bị đo kết nối với kẹp phần ứng càng có ít điện trở. Tuy nhiên, đối với bất kỳ máy phát tốc nào, có một phạm vi tốc độ đo được tương đối nhỏ trong đó, với điện trở thiết bị đo đủ lớn và điều kiện mạch kích thích không đổi, đặc tính đầu ra có thể được coi là tuyến tính thực tế.

Sơ đồ bao gồm một máy phát điện một chiều hiện tại của kích thích độc lập

Một nhược điểm đáng kể của máy phát điện một chiều là sự dao động của điện áp đầu ra do từ thông thay đổi theo chu kỳ một chút do khe hở không khí không đều và độ dẫn không đều của phần ứng theo các hướng xuyên tâm khác nhau, bao gồm cả những trường hợp gây ra bởi cấu trúc răng của nó. mạch từ, cũng như do rung động của chổi than, độ nhám và hình elip của quá trình thu và chuyển mạch — phần lớn được loại bỏ trong máy phát tốc phần ứng rỗng, được thiết kế giống như động cơ điều hành DC có quán tính thấp với một phần ứng tương tự.

Sự không chính xác của việc lắp đặt bàn chải trên tính trung lập hình học của bộ thu của máy đo tốc độ dẫn đến sự không đối xứng của điện áp đầu ra, tức làđể tạo ra hai điện áp khác nhau trong cuộn dây phần ứng ngược chiều quay của nó với cùng tốc độ. Với sự sắp xếp chính xác của bàn chải, sự bất đối xứng của điện áp nằm trong khoảng 0,3 đến 1% điện áp định mức của máy phát điện.