ВВЕДЕНИЕ

Электрические моментные двигатели постоянного тока широко используются в качестве исполнительных элементов в современных системах автоматики, телемеханики, измерительной техники.

Теория, разработка и применение этих двигателей в последние годы получили значительное развитие.

Разработчики различных систем управления при выборе исполнительного двигателя сталкиваются с рядом задач. Это –определение целесообразности применения моментных двигателей, которые наряду с крупными достоинствами нередко имеют значительно большие энергопотребление и массу, чем быстроходные двигатели с редуктором. Кроме того, это выбор структуры и значений параметров системы управления приусловии сравнительно большой электромеханической постоянной времени. При проектировании моментных двигателей для конкретной системы необходимо выбирать технические данные на его разработку по известным характеристикам нагрузки и входного воздействия, а также, исходя из требований к системе, выбирать конструкцию двигателя, выполнять необходимые расчеты.

Целью настоящего проекта является разработка универсального лабораторного стенда для исследования высокомоментного двигателя.

1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Моментным двигателем (МД) называется электромеханический преобразователь, на вход которого подается электрический сигнал постоянного или переменного тока, а выходом является электромагнитный момент, при котором в рабочем режиме ротор либо неподвижен, либо вращается с весьма малой скоростью.

Рисунок 1

1.1 Область применения МД

1.1.1 В коррекционных устройствах гидросистем (для компенсации возмущающих моментов, вызывающих прецессию оси гироскопа).

1.1.2 В стабилизирующих устройствах (система управления положением разных более крупных объектов: антенна, прицел и т.п.).

1.1.3 В устройствах силовой компенсации (в системах с отрицательными о.с.).

1.1.4 Используются в качестве электрических пружин.

1.1.5 Используют в качестве натяжных устройств, чтобы регулировать или сохранять неизменной силу натяжения провода, ленты, цепи и т.п.

1.1.6 В качестве поворотных электромагнитов управляющих заслонками, клапанами, тормозными устройствами и т.п.

1.1.7 В тиристорных, транзисторных электроприводах (далее ЭП) и в приводах подач металлорежущих станков.

1.2 Основные требования к МДПМ

1.2.1 Заданный диапазон углов поворота ротора[1].

1.2.2 Заданная зависимость момента от положения ротора1.

1.2.3 Заданная зависимость момента от сигнала, подаваемого в ОУ. В большинстве случаев эта зависимость линейная.

1.2.5 Отношение, что особенно важно при маломощных источниках питания. С увеличением Mэм и размеров МДПМ потребляемая мощность на единицу момента обычно уменьшается.

1.2.6 При отсутствии тока в ОУ, остаточный момент должен быть весьма мал (вообще отсутствовать).

1.2.7 Tэм, Tэ должны быть как можно меньше. Большие постоянные времени снижают быстродействие и могут привести к неустойчивости следящей системы.

1.2.8 Чувствительность, определяемая наименьшей мощностью сигнала, на которую система начинает реагировать, должна быть высокой.

1.2.9 Масса и габариты ® min.

1.2.10 Устойчивость по отношению к внешним воздействиям (температура, вибрация, удары, давление, влажность, ускорение, радиация и т.п.).