Главная > Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления. Книга 2. Усилительные устройства, корректирующие элементы и устройства
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3. АСИНХРОННЫЕ ТАХОГЕНЕРАТОРЫ

Асинхронные тахогенераторы (АТГ) находят применение в электромеханических вычислительных устройствах переменного тока, в которых величины отображаются либо в виде пропорциональных им углов поворота некоторых валиков, либо в виде пропорциональных амплитудных значений переменного напряжения некоторой заданной (несущей) частоты. Асинхронный тахогенератор вырабатывает переменное напряжение с амплитудой, пропорциональной как питающему напряжению, так и производной от угла поворота ротора, т. е. скорости вращения ротора. Таким образом АТГ выполняет в схемах переменного тока роль дифференцирующего устройства.

Входная величина подается на ротор тахогенератора в виде пропорционального ей угла поворота ротора. Результат дифференцирования вырабатывается в виде переменного напряжения,

пропорционального по амплитуде производной от входной величины. Принципиально асинхронный тахогенератор может быть выполнен в виде асинхронной машины с двумя обмотками на статоре, сдвинутыми одна относительно другой на 90 электрических градусов, и с двумя симметрично нагруженными роторными обмотками. Одна из статорных обмоток (обмотка возбуждения) подключается к сети переменного тока, а другая (квадратурная) выполняет функции источника выходного напряжения, пропорционального скорости вращения ротора (рис. XIII. 10).

Рассмотрим принцип работы асинхронного тахогенератора.

Рис. XIII. 10. Принципиальная схема асинхронного тахогенератора

Рис. XIII. 11. Эквивалентные электрические схемы: а — продольной оси АТГ; б — поперечной оси АТГ

Для упрощения анализа заменим ротор с симметрично нагруженными обмотками эквивалентным ротором с двумя взаимно перпендикулярными обмотками, оси которых в любой момент времени, независимо от мгновенного положения ротора, совпадают с осями статорных обмоток. Эквивалентная электрическая схема продольной оси АТГ изображена на рис. XIII.11, а. Обмотка возбуждения и продольная обмотка ротора пронизываются общим магнитным потоком Кроме того, обмотка возбуждения пронизывается потоком рассеяния а продольная обмотка ротора — потоком рассеяния Обмотку возбуждения подключают к питающей сети переменного тока. В цепи продольной обмотки ротора при его вращении наводится переменная э. д. с., пропорциональная произведению поперечного потока тахогенератора на скорость вращения ротора.

Эквивалентная электрическая схема поперечной оси АТГ изображена на рис. XIII.11, б. В поперечной обмотке ротора, которую можно рассматривать как первичную обмотку трансформатора, потоком, пронизывающим ротор вдоль продольной оси и равным сумме при вращении ротора наводится э. д. с.,

пропорциональная произведению Если ротор неподвижен, то э. д. с. вращения равна нулю, вследствие чего связь между продольной и поперечной осями тахогенератора нарушается, а напряжение, наводимое в квадратурной обмотке, также равняется нулю. Однако практически в результате неизбежной электрической и магнитной асимметрии непосредственная трансформаторная связь между продольными и поперечными обмотками тахогенератора в какой-то степени сохраняется. Напряжение, наводимое в квадратурной обмотке при неподвижном роторе, является одним из основных источников погрешностей асинхронного тахогенератора, как элемента прецизионной САР или счетно-решающего элемента.

Для того чтобы э. д. с., наводимая в квадратурной обмотке статора при вращении ротора, была строго пропорциональна скорости вращения ротора, необходимо, чтобы суммарный поток не зависел от скорости вращения ротора. Между тем по ряду причин это условие не выполняется. Во-первых, поток рассеяния роторной обмотки проходящий по продольной обмотке ротора, имеет составляющую, пропорциональную произведению а это произведение, в свою очередь, приблизительно пропорционально Наличие сопротивления в цепи обмотки возбуждения обусловливает зависимость величины продольного потока не только от питающего напряжения, но и от тока, протекающего по продольной обмотке статора, создающего падение напряжения на сопротивлении , следовательно, и от э. д. с. вращения, наводимой в продольной обмотке ротора.

Рассмотрим идеальный асинхронный тахогенератор, в котором омическое сопротивление и реактивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения равны нулю, а сопротивление ротора чисто активное. Электродвижущая сила, наводимая в квадратурной обмотке, строго пропорциональна скорости вращения ротора. Для повышения точности АТГ, как счетно-решающего прибора желательно всемерно уменьшать омическое сопротивление и реактивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения, а также реактивное сопротивление рассеяния ротора. Это определяет ряд конструктивных особенностей АТГ. В частности, с целью уменьшения реактивного сопротивления рассеяния ротор выполняют в виде тонкостенного стакана, вращающегося в воздушном зазоре между внешним статором и внутренним сердечником. Асинхронный тахогенератор может вырабатывать э. д. с., пропорциональную скорости вращения ротора в ограниченных пределах изменения этой скорости (приблизительно до синхронной скорости вращения).

Установим, какими факторами определяется стабильность характеристик тахогенератора. Если в эквивалентной схеме поперечной цепи (рис. XII 1.11, б) пренебречь омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением рассеяния обмотки возбуждения, а также реактивным сопротивлением ротора, существенно не влияющими на окончательный результат, то нетрудно получить следующее

выражение э. д. с., наводимой в квадратурной обмотке статора:

где индуктивность обмотки возбуждения АТГ;

— приведенное к обмотке возбуждения активное сопротивление ротора.

Поток обратно пропорционален частоте и отстает по фазе от напряжения сети на

Следовательно, э. д. с., наводимая в квадратурной обмотке, пропорциональна выражению

показывающему, что выходное напряжение расходится по фазе с напряжением сети.

Введем понятие комплексной крутизны характеристики К тахогенератора:

Коэффициент К определяет по модулю и фазе выходное напряжение АТГ, приходящееся на единицу скорости вращения ротора. При изменении окружающей температуры и при нагреве прибора в процессе работы коэффициент К меняется главным образом вследствие зависимости от температуры. Для повышения температурной стабильности коэффициента К необходимо правильно выбрать материал для изготовления ротора.

При изменении частоты питающего напряжения коэффициент меняется так же, как и передаточцая функция апериодического звена с постоянной времени (рис. XIII. 12).

Тахометрический привод с асинхронным тахогенератором выполняет в электромеханических вычислительных устройствах переменного тока функции интегрирования. Входной (интегрируемой) величиной является переменное напряжение, вырабатываемое вращающимся трансформатором или системой вращающихся трансформаторов. Выходной величиной, пропорциональной интегралу, является угол поворота тахогенератора АТГ, автоматически компенсирующего входное напряжение (рис. XIII. 13).

Входное напряжение, вырабатываемое этим тахогенератором, и напряжение обратной связи, вырабатываемое асинхронным тахогенератором АТГ, должны быть согласованы по фазе. Это

достигается при помощи интегрирующего контура RC на выходе вращающегося трансформатора постоянная времени которого равна постоянной времени тахогенератора

Рис. XIII.12. Апериодическое звено с постоянной времени

Рис. XIII. 13. Схема тахометрического привода с асинхронным тахогенератором

В этом случае сдвиг фаз на выходе трансформатора совместно с контуром, а также зависимость модуля и фазы коэффициента К от частоты питающего напряжения будут такие же, как и у тахогенератора АТГ. Поэтому частотная погрешность тахогенератора АТГ будет скомпенсирована.

1
Оглавление
email@scask.ru