المحركات التنفيذية غير المتزامنة

تُستخدم محركات المشغل غير المتزامن في أنظمة التحكم الآلي للتحكم في الأجهزة المختلفة وتنظيمها.

تبدأ محركات المشغل غير المتزامن في العمل عندما يتم إعطاؤها إشارة كهربائية ، والتي يتم تحويلها إلى زاوية معينة من دوران العمود أو دورانه. ينتج عن إزالة الإشارة انتقالًا فوريًا لدوار المحرك الجاري إلى حالة ثابتة دون استخدام أجهزة الكبح. يستمر تشغيل هذه المحركات طوال الوقت في ظل ظروف عابرة ، ونتيجة لذلك لا يصل تردد دوران الدوار في كثير من الأحيان إلى قيمة ثابتة بإشارة قصيرة. كما تساهم البدايات المتكررة وتغييرات الاتجاه والتوقف في ذلك.

حسب التصميم ، فإن المحركات التنفيذية هي آلات غير متزامنة مع لف من الجزء الثابت ثنائي الطور ، بحيث يتم إزاحة المحاور المغناطيسية لمرحلتيها في الفضاء بالنسبة لبعضها البعض ، وليس بزاوية 90 درجة.

إحدى مراحل لف الجزء الثابت هي اللف الميداني ويؤدي إلى المحطات المسمى C1 و C2.الآخر ، الذي يعمل كملف تحكم ، يحتوي على أسلاك متصلة بالأطراف المسمى U1 و U2.

يتم تزويد كلتا مرحلتي لف الجزء الثابت بجهود متناوبة مقابلة من نفس التردد. لذلك ، يتم توصيل دائرة ملف الإثارة بشبكة الإمداد بجهد ثابت U ، ويتم توفير إشارة لدائرة ملف التحكم في شكل جهد تحكم Uy (الشكل 1 ، أ ، ب ، ج).

أرز. 1. مخططات لتشغيل المحركات التنفيذية غير المتزامنة أثناء التحكم: أ - السعة ، ب - الطور ، ج - مرحلة الاتساع.

نتيجة لذلك ، تنشأ التيارات المقابلة في كلتا مرحلتي لف الجزء الثابت ، والتي ، بسبب عناصر تحويل الطور المضمنة في شكل مكثفات أو منظم طور ، يتم إزاحتها بالنسبة لبعضها البعض في الوقت المناسب ، مما يؤدي إلى إثارة مجال مغناطيسي دوار بيضاوي الشكل ، والذي يتضمن دوار قفص السنجاب.

عند تغيير أوضاع تشغيل المحرك ، فإن المجال المغناطيسي الدوار البيضاوي في الحالات المحدودة يتناوب مع محور ثابت للتماثل أو دوران دائري ، مما يؤثر على خصائص المحرك.

يتم تحديد بدء وتنظيم السرعة وإيقاف المحركات التنفيذية من خلال شروط تكوين المجال المغناطيسي عن طريق التحكم في السعة والطور والسعة.

في التحكم في السعة ، يتم الاحتفاظ بالجهد U عند أطراف ملف الإثارة دون تغيير ويتغير اتساع الجهد Uy فقط. إن إنزياح الطور بين هذه الفولتية ، بفضل المكثف غير المتصل ، هو 90 درجة (الشكل 1 ، أ).

يتميز التحكم في الطور بحقيقة أن الفولتية U و Uy تظل دون تغيير ، ويتم ضبط تحول الطور بينهما عن طريق تدوير دوار منظم الطور (الشكل 1 ، ب).

مع التحكم في السعة في الطور ، على الرغم من أن سعة الجهد Uy يتم تنظيمها فقط ، ولكن في نفس الوقت ، بسبب وجود مكثف في دائرة الإثارة والتفاعل الكهرومغناطيسي لمراحل لف الجزء الثابت ، هناك متزامن التغيير في طور الجهد عند أطراف المتعرج للإثارة وتحول الطور بين هذا الجهد والجهد من أطراف ملف التحكم (الشكل 1 ، ج).

في بعض الأحيان ، بالإضافة إلى المكثف في دائرة لف المجال ، يتم توفير مكثف في دائرة لف التحكم ، والذي يعوض عن قوة المغنطة التفاعلية ، ويقلل من فقد الطاقة ويحسن الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي.

في التحكم في السعة ، يتم ملاحظة مجال مغناطيسي دائري دائري عند إشارة اسمية بغض النظر عن سرعة الدوار ، وعندما تنخفض ، يصبح بيضاوي الشكل. في حالة التحكم في الطور ، يتم تحفيز حقل مغناطيسي دائري دائري فقط بإشارة اسمية و تحول الطور بين الفولتية U و Uy ، يساوي 90 درجة بغض النظر عن سرعة الدوار ، ومع تحول طور مختلف يصبح بيضاوي الشكل. في التحكم في اتساع الطور ، يوجد مجال مغناطيسي دائري دائري في وضع واحد فقط - عند إشارة اسمية في وقت بدء تشغيل المحرك ، وبعد ذلك ، عندما يتسارع الدوار ، يصبح بيضاوي الشكل.

في جميع طرق التحكم ، يتم التحكم في سرعة الدوار عن طريق تغيير طبيعة المجال المغناطيسي الدوار ، ويتم تغيير اتجاه دوران الدوار عن طريق تغيير مرحلة الجهد المطبق على أطراف ملف التحكم بمقدار 180 درجة .

يتم فرض متطلبات محددة على المحركات التنفيذية غير المتزامنة من حيث نقص الطاقة ذاتية الدفع التي توفر نطاقًا واسعًا من التحكم في سرعة الدوار ، والسرعة ، والكبيرة ابتداء من عزم الدوران وقوة تحكم منخفضة مع الحفاظ النسبي على خطية خصائصها.

تتجلى المحركات التنفيذية غير المتزامنة ذاتية الدفع في شكل دوران تلقائي للدوار في حالة عدم وجود إشارة تحكم. إنه ناتج إما عن مقاومة نشطة كبيرة غير كافية لللف الدوار ذاتي الدفع منهجيًا ، أو بسبب الأداء الضعيف للمحرك نفسه ذاتي الدفع تقنيًا.

تم التخلص من الأول في تصميم المحركات ، والذي يوفر إنتاج دوار بمقاومة لف متزايدة وانزلاق حرج scr = 2-4 ، والذي يوفر ، بالإضافة إلى ذلك ، نطاقًا واسعًا مستقرًا للتحكم في سرعة الدوار ، والثاني - إنتاج عالي الجودة للدوائر المغناطيسية وملفات الآلة مع التجميع الدقيق.

نظرًا لأن المحركات التنفيذية غير المتزامنة ذات الدوار قصير الدائرة مع زيادة المقاومة النشطة تتميز بسرعة منخفضة تتميز بثابت زمني كهروميكانيكي - الوقت الذي يلتقط فيه الدوار السرعة من صفر إلى نصف السرعة المتزامنة - Tm = 0.2 - 1.5 ثانية ، ثم في التركيبات الأوتوماتيكية ، يتم إعطاء الأفضلية للتحكم للمحركات التنفيذية ذات الدوار المجوف غير المغناطيسي ، حيث يكون للثابت الزمني الكهروميكانيكي قيمة أقل - Tm = 0.01 - 0.15 ثانية.

تحتوي المحركات التنفيذية الحثية غير المغناطيسية المجوفة عالية السرعة على جزء ثابت خارجي مع دائرة مغناطيسية للبناء التقليدي وملف ثنائي الطور مع أطوار تعمل كملفات الإثارة والتحكم ، والجزء الثابت الداخلي على شكل مجوف مغنطيسي مغلف شنت اسطوانة على درع تحمل المحرك.

يتم فصل أسطح الأجزاء الساكنة بفجوة هوائية ، والتي في الاتجاه الشعاعي يبلغ حجمها 0.4 - 1.5 مم. في فجوة الهواء ، يوجد زجاج من سبائك الألومنيوم بسمك جدار من 0.2 - 1 مم ، مثبت على عمود المحرك. إن التيار الخامل للمحركات غير المتزامنة ذات الدوار المجوف غير المغناطيسي كبير ويصل إلى 0.9 أزنوم ، والكفاءة الاسمية = 0.2 - 0.4.

في تركيبات الأتمتة والميكانيكا عن بعد ، يتم استخدام محركات ذات دوار مغناطيسي مجوف بسماكة 0.5 - 3 مم. في هذه الآلات ، التي تستخدم كمحركات تنفيذية ومساعدة ، لا يوجد الجزء الثابت الداخلي ، ويتم تثبيت الدوار على سدادة معدنية مضغوطة واحدة أو سدادين طرفيتين.

فجوة الهواء بين أسطح الجزء الثابت والدوار في الاتجاه الشعاعي هي فقط 0.2 - 0.3 مم.

الخصائص الميكانيكية للمحركات ذات الدوار المغنطيسي المجوف أقرب إلى الخطي من خصائص المحركات ذات الدوار التقليدي ذي الجرح السنجابي ، وكذلك مع الدوار المصنوع على شكل أسطوانة غير مغناطيسية مجوفة.

في بعض الأحيان يتم تغطية السطح الخارجي لدوار مغناطيسي مجوف بطبقة من النحاس بسمك 0.05 - 0.10 مم ، وأسطحه النهائية بطبقة من النحاس تصل إلى 1 مم لزيادة القدرة المقدرة وعزم الدوران للمحرك ، ولكن تنخفض كفاءتها إلى حد ما.

من العيوب المهمة للمحركات ذات الدوار المغنطيسي المجوف الالتصاق أحادي الجانب للدوار بالدائرة المغناطيسية للجزء الثابت بسبب تفاوت فجوة الهواء ، والتي لا تحدث في الآلات ذات الدوار المجوف غير المغناطيسي. المحركات الدوارة المغناطيسية المجوفة ليست ذاتية الدفع ؛ تعمل بثبات على مدى السرعة من صفر إلى سرعة الدوار المتزامن.

تتميز المحركات التنفيذية غير المتزامنة ذات الدوار المغنطيسي الضخم ، المصنوعة على شكل أسطوانة من الصلب أو الحديد الزهر بدون لف ، ببساطتها في التصميم ، وقوتها العالية ، وعزم دورانها العالي ، واستقرار التشغيل عند سرعة معينة ، ويمكن أن تكون تستخدم في دورات عالية جدا على الدوار.

هناك محركات مقلوبة ذات دوار مغناطيسي ضخم ، وهي مصنوعة على شكل جزء دوار خارجي.

يتم إنتاج المحركات التنفيذية غير المتزامنة للطاقة المقدرة من الكسور إلى عدة مئات من الواط وهي مصممة للطاقة من مصادر الجهد المتغير بتردد 50 هرتز ، وكذلك بترددات متزايدة تصل إلى 1000 هرتز وأكثر.
اقرأ أيضا: Selsyns: الغرض ، الجهاز ، مبدأ العمل