Электрический исполнительный механизм

В качестве альтернативы шагового двигателя, изображенного на принципиальной схеме также используются исполнительные двигатели с независимым возбуждением, которые имеют две обмотки: обмотку возбуждения, подключаемую к сети с постоянным напряжением U _в=const, и обмотку управления, на которую подаётся напряжение управления U _у= var. Для исполнительных двигателей применяют якорное или полюсное управление. При якорном управлении напряжение управления подаётся к обмотке якоря (Я), которая является обмоткой управления, а напряжение возбуждения – к обмотке полюсов, которая является обмоткой возбуждения. При полюсном управлении напряжение управления подаётся на обмотку полюсов, которая является обмоткой управления, а напряжение возбуждения через добавочный резистор на обмотку якоря, которая является обмоткой возбуждения.

Исполнительным двигателям постоянного тока присущи следующие достоинства:

– широкий диапазон регулирования частоты вращения;

– линейность механических и регулировочных характеристик;

– отсутствие самохода;

– значительный пусковой момент;

– малые масса и габариты.

Рассмотрим электрический исполнительный механизм с двигателем постоянного тока, рис. 2.2.1. Управление двигателем осуществляется от тиристорного усилителя мощности, содержащего два встречно включенных тиристорно-диодных моста и схемы импульсно-фазового управления. Для снижения частоты вращения вала ИМ и увеличения рабочего момента используется понижающий редуктор и червячная передача. ЧП преобразует вращательное движение ротора ДПТ и Р в поступательное перемещение регулирующего органа.

Запишем передаточную функцию ИМ:

, ,

Рис. 2.2.1 Принципиальная схема исполнительного электрического механизма с двигателем постоянного тока

– звено первого порядка.

Расчет данных:

ДПТ: Вт; В; об/мин об/с; рад/с; А; н×м; н× м/А; рад/с×В; об/с×В.

ТУ: В; В;

Р: об/с; об/с; .

ЧП: об; о.е.; о.е./об.

РОС: об; об; .

ПОС: В; об; В/об.

ОУ: ;

Получаем: ; с.

Подставим рассчитанные параметры в уравнение:

Таким образом двигатель постоянного тока с потенциометром обратной связи можно также описать как апериодическое звено первого порядка.