соответствующего типа при питании от внешнего трансформатора малой мощности.

Следует отметить, что по такому же принципу могут быть выполнены асинхронные двигатели-трансформаторы для систем частотного регулирования скорости.

* * *

Совмещенная конструкция асинхронных микродвигателей-усилителей и синхронных микродвигателей-трансформаторов сложнее обычных двигателей, технологически более трудоемкая. Однако благодаря небольшим габаритам и весу, большей надежности применение такой конструкции оправдано для создания двигателей специального назначения. Вес асинхронных микродвигателей-усилителей может быть примерно в 1,5 раза меньше веса соответствующего привода из отдельных усилителя и двигателя и примерно в 2 раза меньше веса привода постоянного тока [301.

§ 2.15. ПРИМЕНЕНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

Исполнительные микродвигатели малой мощности широко применяют в системах автоматического управления и регулирования, в устройствах измерения и контроля в качестве управляющих и преобразующих (интегрирующих и дифференцирующих) элементов, в системах программного управления и счетно-решающих устройствах.

Микродвигатель постоянного тока с якорным управлением в следящей системе

В промышленности довольно интенсивно распространяется электроискровой способ обработки материалов [9, 101. Электроискровые установки содержат обычно электромеханические следящие системы, предназначенные для автоматического поддержания наивыгоднейшего междуэлектродного расстояния (искрового промежутка). На рис. 2.93 показана схема такой установки. Регулятором величины искрового промежутка между обрабатываемой деталью ОД и электродом-инструментом ЭИ является исполнительный микродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением ЯД (типа СЛ121 или СЛ161). Обмотка якоря включена в диагональ моста, плечами которого служат и R и сопротивление искрового промежутка.

Скорость и направление вращения якоря определяются величиной и направлением тока в диагонали моста. Якорь двигателя через редуктор Р механически связан с электродом-инструментом и перемещает его относительно обрабатываемой детали. Импульсы тока для обработки создаются конденсаторным генератором импульсов ГИ. Напряжение пробоя и соответственно величина искрового промежутка задаются перемещением движка реостата R.

Когда разряда в искровом промежутке нет (сопротивление промежутка бесконечно большое), направление тока в диагонали моста

такое, что якорь двигателя при вращении подводит электрод-инструмент к обрабатываемой детали. Конденсаторы ГИ заряжаются. Электрическая прочность искрового промежутка уменьшается и наступает пробой. Происходит искровая обработка детали. При этом

сопротивление

А р

искрового промежутка

-Н0-

резко падает, направление тока в диагонали моста изменяется и исполнительный двигатель начинает быстро отводить электрод-инструмент от детали. Электрическая прочность искрового промежутка восстанавливается и вновь начинается описанный цикл обработки.

Рис. 2.93. Схема электроискровой установки

Интегрирующий элемент с использованием исполнительного асинхронного микродвигателя

При автоматизации производственных процессов одной из задач является поддержание на определенном уровне или изменение по определенной программе одной или нескольких технологических величин (температуры вещества, давления, уровня или количества вещества и др. ). Для этого используют электрические интегральные и пропорционально-интегральные регуляторы БРУ-П, БРУ-21, ЭПИД и т. д. Неотъемлемой частью этих .регуляторов является исполнительное устройство, осуществляющее интегрирование заданной функции.

Рассмотрим принцип работы такого электромеханического интегратора (рис. 2.94). Он состоит из электронного усилителя 5У, исполнительного асинхронного микродвигателя ЯД, включенного по схеме амплитудно-фазового управления с конденсатором С в цепи возбуждения В; понижающего редуктора Р и индуктивного датчика положения JiU, плунжер Пл которого связан через редуктор Р с валом ЯД. Выходное напряжение (Уых индуктивного датчика пропорционально перемещению плунжера, а значит, и углу поворота 8 вала исполнительного двигателя ЯД:

вь,х (2.106)

На вход усилителя ЭУ поступает напряжение U-t., амплитуда которого модулирована по закону изменения регулируемой величины. Изменение t/a вызывает соответствующее изменение напряжения на обмотке управления ЯД и, следовательно, скорости вращения ротора ЯД. Пропорционально меняется положение плунжера и величина выходного напряжения Vx. датчика положения ДЯ.

Найдем связь между входным и выходным напряжениями ин-

тегратора. Для этого проинтегрируем дифференциальное уравнение (2.37) исполнительного двигателя:

dt. (2.107)

Учитывая выражение (2.106) и то, что величина коэффициента сигнала а прямо пропорциональна напряжению управления двигателя, а значит U, получаем

(2.108)

Из выражения (2.108) видно, что выходное напряжение (J, изменяется по закону интеграла от функции, задаваемой входным напряжением U . Величина определяет инерционность данного

. ПЛ

--- , /г-0

га.. ~П

Рис. 2.94. Схема электромеханического интегратора

интегрирующего устройства. Интегратор тем ближе к идеальному, чем выше линейность регулировочных характеристик ИД и чем меньше скорость изменения регулируемой величины, т. е. чем больше соотношение между постоянной времени регулируемого процесса и электромеханической постоянной времени исполнительного двигателя и всего интегратора в целом. Тогда

UBUX=kyc{UJt.

(2.109)

Шаговый двигатель в схеме программного ,

управления станком

В металлообрабатывающих станках с числовым программным управлением шаговые двигатели применяют для привода подач при задании программы на магнитной или перфорированной ленте. При этом довольно часто возникает необходимость преобразования цифрового или импульсного кода в модулированный сигнал.

Рассмотрим принцип работы такой схемы (рис. 2.95). Схема состоит из шагового двигателя ШД с транзисторным коммутатором ТК, сельсина-датчика СД и сельсина-приемника СП, усилителя У и исполнительного двигателя постоянного тока ИД. Роторы ШД и