Электрические машины систем управления и автоматики

Для систем управления и автоматики используются так называемые электрические машины малой мощности (микромашины).

Электрическими машинами малой мощности называют электрические машины, мощность которых составляет диапазон от десятых долей ватта до 1000 Вт.

Различают следующие типы электрических машин малой мощности:

1.асинхронные двигатели малой мощности можно разделить на следующие группы:

· однофазные двигатели с реостатным пуском – включением активного сопротивления во вспомогательную обмотку на время пуска.

· однофазные двигатели с дросселем, включаемым во вспомогательную обмотку на время пуска.

· однофазные двигатели с включением конденсатора во вспомогательную обмотку на время пуска.

· двухфазные конденсаторные двигатели с постоянно включенным рабочим конденсатором.

· универсальные асинхронные двигатели, рассчитанные для работы как от трехфазной, так и однофазной сети переменного тока.

· однофазные асинхронные двигатели с экранированными полюсами.

· асинхронные индукторные двигатели.

2.синхронные двигатели малой мощности не отличаются от асинхронных по конструкции статора, выполняются одно, двух и трехфазными и используются те же способы пуска. У двигателей малой мощности электромагнитное возбуждение не используется. Синхронные двигатели малой мощности разделяют по конструкции ротора на следующие типы:

· с постоянными магнитами.

· гистерезисные.

· реактивные.

· субсинхронные.

· с катящимся или волновым ротором.

3.коллекторные двигатели постоянного тока, различаемые в зависимости от способа возбуждения: с электромагнитным возбуждением, с постоянными магнитами.

4.бесконтактные двигатели постоянного тока, в которых щеточно-коллекторный механизм заменен более надежной полупроводниковой схемой, управляемой сигналами бесконтактного датчика положения ротора. Такие двигатели имеют обмотку якоря на статоре, а систему возбуждения на роторе.

Особенность микромашин автоматических устройств состоит в том, что к характеристикам данных машин и их конструкции предъявляются особые требования. Главными являются требования высокой точности работы, быстродействия, надежности и стабильности характеристик. Для ряда таких микромашин такие показатели их работы, как КПД, коэффициент мощности, полезная мощность оказываются несущественными.

В зависимости от назначения электрические микромашины автоматических устройств разделяют на две подгруппы:

· электрические микромашины, выполняющие силовые функции. Это индикаторные сельсины-датчики и сельсины-приемники, моментные двигатели, исполнительные двигатели. Машины этого типа преобразуют электрическую энергию в механическую и должны при достаточной точности преобразования иметь высокие энергетические показатели.

· информационные электрические микромашины, преобразующие механические величины (угол поворота, угловую скорость и ускорение) в электрический сигнал. К ним относят вращающиеся трансформаторы, трансформаторные сельсины, индуктосины, тахогенераторы, преобразователи угла и угловой скорости в цифровой код и т.д. Особое требование, предъявляемое к этой группе машин, - малая погрешность преобразования.

Электрические машины малой мощности применяемые в автоматических устройствах характеризуются рядом величин, которые можно разделить на две группы:

· включает в себя номинальные значения напряжения и частоты, потребляемого тока и мощности, КПД, cos(φ), номинальной мощности, скорости ротора, допустимое превышение температуры, уровень шума, прочность и т.д.

· включает в себя входные и выходные сопротивления обмоток, выходные величины и диапазоны их изменения, погрешности воспроизведения заданных математических зависимостей, моменты трения на валу и т.д.