- Решение задач по ТОЭ, ОТЦ, Высшей математике, Физике, Программированию.
- § 2.3. Импульсное управление исполнительным двигателем постоянного тока
- § 2.4. Динамические характеристики исполнительных двигателей постоянного тока
- § 2.5. Конструкции исполнительных двигателей постоянного тока
- Импульсный регулятор оборотов для мотора
- Управление скоростью вращения двигателя на LM3578
- Характеристики импульсного регулятора
- Принципиальная схема импульсного регулятора
- ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
- П О П У Л Я Р Н О Е:
- «ЖИВАЯ» И «МЕРТВАЯ» ВОДА
- Четырехточечные бинарные часы с ультра-простым дисплеем
- Ваш комментарий
- — НАВИГАТОР —
- ПОИСК от GOOGLE:
- 10-ка лучших статей
- Архивы статей
- Переводчик
- Подписка RSS
- Коротко о сайте:
- ШИМ регулятор оборотов: схема модуля управления мотором
- ШИМ регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока рассчитанного на напряжение 12 В
Решение задач по ТОЭ, ОТЦ, Высшей математике, Физике, Программированию.
| Главная | Цены | Оплата | Примеры решений | Отзывы | Ccылки | Теория | Книги | Сотрудничество | Форум |
| Теория / Электрические микромашины / Лекция 20. Импульсное управление исполнительным двигателем постоянного тока |
§ 2.3. Импульсное управление исполнительным двигателем постоянного токаВ связи с развитием полупроводниковой техники все шире применяется импульсное управление исполнительным двигателем. Суть его заключается в том, что частоту вращения двигателя регулируют не величиной постоянно подводимого напряжения, а длительностью питания двигателя номинальным напряжением. Одна из возможных схем импульсного управления приведена на рис. 2.7,а. Там же (рис. 2.7,б) показаны графики скорости при различных t. В период, когда электронный ключ открыт, питающее напряжение полностью подается на двигатель, ток якоря увеличивается, двигатель развивает положительный момент и частота вращения возрастает; когда электронный ключ закрыт, ток под действием запаса электромагнитной энергии продолжает протекать в том же направлении но через обратный диод. При этом он уменьшается, момент двигателя уменьшается, угловая скорость вращения падает.
Рис. 2.7. Схема импульсного управления (а), графики скорости вращения (б) при разных τ. (τ2 > τ1) Работа двигателя состоит из чередующихся периодов разгона и торможения. И, если эти периоды малы по сравнению с электромагнитной постоянной времени якорной цепи Тэм.а, устанавливается некая средняя скорость, однозначно определяемая относительной продолжительностью включения (скважностью) t = tи/T, где tи — длительность импульса напряжения; T — период. Частота управляющих импульсов составляет 200-400 Гц, в результате период Управление, при котором изменяется соотношение длительности импульса tи и паузы tп при постоянном периоде Т, называется широтно-импульсным. Если параметры схемы подобраны так, что колебания тока, момента и угловой скорости вращения небольшие, работа двигателя практически не отличается от работы при постоянном напряжении, за которое можно принять среднее напряжение за период управления Т: Uср = Uномtи/T = tUном.
На рис. 2.8,а показаны графики тока сети (Ic) и тока якоря (Ia) при относительно больших нагрузках. При малых нагрузках ток двигателя становится небольшим и появляются периоды, когда при закрытом электронном ключе ток якоря уменьшается до нуля. Говорят, наступил режим прерывистых токов (рис.2.8,б). Механические характеристики приобретают перелом и становятся похожими на характеристики двигателя при регулировании реостатом в цепи якоря. В общем случае они имеют вид, представленный на рис. 2.9. Зона, соответствующая прерывистым токам, ограничена пунктирной линией. Критическая относительная частота вращения, при которой наступает перелом, равна
Рис. 2.8. Графики тока сети Ic и тока якоря Ia при больших нагрузках (а) и тока якоря при малых нагрузках (б) Основное преимущество импульсного управления заключается в уменьшении средней потребляемой мощности за счет уменьшения среднего тока. § 2.4. Динамические характеристики исполнительных двигателей постоянного токаМеханические характеристики исполнительных двигателей постоянного тока линейные, поэтому для них выражение электромеханической постоянной времени будет иметь известный вид (1.11). При якорном управлении характеристики параллельные, т.е. пусковой момент и угловая скорость холостого хода изменяются пропорционально коэффициенту сигнала: Мп = aМб, w0 = awб. В этом случае постоянная времени, а следовательно и быстродействие, не зависят от коэффициента сигнала. При полюсном управлении пусковой момент прямо- а угловая частота вращения холостого хода обратно пропорциональны коэффициенту сигнала: Мп = aМб, w0= wб/a. Постоянная времени будет Тм = Jwб/Мбa 2 . Видно, что при полюсном управлении быстродействие в сильной степени зависит от коэффициента сигнала, ухудшаясь с его уменьшением. § 2.5. Конструкции исполнительных двигателей постоянного токаПо конструкции исполнительные двигатели можно разделить на двигатели с ферромагнитным якорем и малоинерционные, не имеющие ферромагнитного сердечника якоря. Двигатели с ферромагнитным якорем и обмоткой возбуждения отличаются от обычных машин лишь тем, что имеют полностью шихтованную магнитную систему (якорь, полюса, станину), что продиктовано стремлением уменьшить потери в стали и увеличить быстродействие в переходных режимах. Это двигатели серий СЛ, МИ, ПБС и др. Есть двигатели (серии ДП и ДПМ), в которых роль обмотки возбуждения выполняют постоянные магниты. В остальном они ничем не отличаются от названных выше. Существуют двигатели, например серии МИГ, в которых обмотка якоря располагается не в пазах (их нет), а непосредственно на поверхности якоря, закрепляясь на ней с помощью специального клея и бандажей. «Беспазовое» исполнение обмотки значительно уменьшает ее индуктивность, улучшает коммутацию и увеличивает быстродействие. Недостатком гладкого якоря является большой немагнитный промежуток между ним и полюсом, что увеличивает размеры обмотки возбуждения. Малоинерционные двигатели выпускаются двух типов: 1) с дисковым якорем и печатной обмоткой; 2) с полым немагнитным якорем и обычной обмоткой. Один из вариантов двигателя первого типа показан на рис. 2.14. В его состав входят: дисковый якорь 1, выполненный из тонкого изоляционного материала, на обеих сторонах которого фотохимическим методом нанесена обмотка якоря; кольца 2 и 3 из магнитомягкой стали, по которым замыкается магнитный поток, созданный постоянными магнитами 4, и щетки 5, непосредственно касающиеся оголенных проводников якоря. Как видно, здесь отсутствует отдельный коллектор. Двигатель второго типа показан на рис. 2.15. Якорь малоинерционных двигателей примерно в 8 раз легче, а момент инерции в 5¸10 раз меньше, чем у обычного двигателя. В результате их постоянные времени в 2¸ 2,5 раза меньше. К тому же они имеют практически безыскровую коммутацию, поскольку их секции обладают меньшей индуктивностью. К недостаткам таких двигателей можно отнести большой воздушный зазор, а, следовательно, большие габариты по сравнению с обычными машинами. Импульсный регулятор оборотов для мотора
|
управления Т оказывается на 2 порядка меньше электромагнитной постоянной времени обмотки якоря
Оперируя средними значениями, получим уравнение, аналогичное (2.4), поскольку в данном случае мы имеем якорное управление
Управление скоростью вращения двигателя на LM3578
Для анимации каких-либо игрушек, для подарка или просто для творчества можно собрать схему «бегущего огня».
В журнале «Изобретатель и рационализатор» № 2 за 1981 г. была опубликована статья Т. Латышева под заголовком «Неожиданная вода». Что же это за «неожиданная вода»? Это обыкновенная вода, обработанная пульсирующим электрическим током постоянного направления. Два электрода, помещенные в воду, разделяются пористой перегородкой. Электрический ток, проходя через воду, разлагает часть ее на ионы водорода Н+ и гидроксильную группу ОН-. Под действием электрического поля в воде эти ионы расходятся к противоположным электродам через пористую перегородку.
Предложенные часы не тикают, не имеют ярких ЖК-дисплеев или светодиодов и нет никакой тревоги (будильника).
