Следящая система угла поворота. Простой асинхронный трехфазный двигатель

В автоматических устройствах часто используются следующие системы линейного перемещения- или угла поворота. Широко применяемые сельсины используются чаще как индикаторы угла поворота или перемещения (индикаторный режим). Предлагаемая схема (рис. 62) устройства с усилением мощности предельно проста, хорошо моделирует принцип следящей системы. В диагональ моста постоянного тока, образованного двумя потенциометрами R₁ и R₂, включены катушки чувствительных поляризованных реле РП₁ и РП₂.

При повороте одного из потенциометров, например R₂, происходит разбаланс моста, что приводит к срабатыванию одного из реле. Контакты этого реле включают двигатель, который через механическую передачу поворачивает исполнительный механизм и одновременно потенциометр R₁ до баланса моста. При балансе моста реле отключает двигатель. Таким образом, за углом поворота потенциометра R₂ будет «следить» исполнительный механизм (объект управления).

На рисунке 63 показано примерное расположение деталей модели следящей системы. Потенциометры R₁ и R₂ типа СП-0,51 ком крепятся на доске на скобах. На оси сопротивления R₁ устанавливается шкив — удобно для этой цели использовать диск шкального устройства радиоприемника. Под диском устанавливается электродвигатель (микродвигатель от игрушек), шкив которого соединяется тонкой резинкой со шкивом потенциометра. Двигатель должен иметь постоянные магниты возбуждения. Поляризованные реле РП-4 или РП-7 (РП-5). Контакты реле нужно отрегулировать на одностороннее срабатывание. Каждое реле должно срабатывать только при одном из направлений тока разбаланса моста (противоположных). В случае неправильного срабатывания реле необходимо переключить концы катушки одного из реле.

Работа следящей системы может быть улучшена применением транзисторных усилителей, входные цепи которых следует включить в диагональ моста. В этом случае можно применить неполяризованные (нормальные) реле.

На рисунке 64 дана схема следящей системы с однокаскадными усилителями. Выбирать электромагнитные реле и транзисторы усилителей нужно согласно описанию универсального усилителя. Источниками питания следящей системы служат батареи карманного фонаря.

Предлагаемые в статье схемы моделей автоматических устройств можно использовать на уроках физики, а также во внеклассной работе (в кружках автоматики, радиотехники). Изготовить приборы по приведенным схемам смогут учащиеся старших классов. Эти приборы не требуют сложной настройки и регулировки.

Простой асинхронный трехфазный двигатель. Модель асинхронного двигателя можно изготовить следующим образом (рис. 65). Отрезок шестидюймовой трубы шириной 7 см служит станиной двигателя. На его поверхности просверливается шесть отверстий, сквозь которые пропускаются болты для крепления полюсных наконечников (башмаков), взятых от автомобильного стартера (болты взять оттуда же).

Обмотка статора состоит из шести катушек, которые наматываются проводом ПЭЛ-0,25, по 1000 витков каждая. Катушки должны быть таких размеров, чтобы они свободно надевались на башмаки. Концы обмоток выводятся на клеммный щиток, который крепится к станине. Клеммы на щитке располагаются так, как это делается у настоящих двигателей. Это обеспечивает простоту переключения обмоток статора двигателя со звезды на треугольник.

Роторы двигателя имеют общеизвестные конструкции (рис. 66). Размеры их таковы, что свободно входят в статор. Устанавливаются роторы в скобе, изготовленной из трехмиллиметровой стали, и прикрепленной двумя-тремя болтами к станине. Для предупреждения осевого смещения роторов на их оси напаивается по две шайбы.

Один из роторов имеет внутри вентиляторные лопасти. Двигатель с таким ротором можно использовать в качестве вентилятора в некоторых опытах.

Ротор-рамка состоит из 200 витков провода любой марки Ø 0,35—0,4 мм.

Двигатель включается в сеть (напряжение 220—380 в) через ламповый реостат. При включении звездой берутся лампы мощностью 150—200 вm, при включении треугольником — мощностью 40— 60 вm. Двигатель может работать 8—10 мин без значительного нагревания обмоток статора.