26. Двигатели для микроперемещений.
В ряде случаях приборов высокоточных систем требуется отработка переменной составляющей несколько микрон, при использовании в таких системах шагового двигателя, как области с малым угловым шагом, все же необходима механическая передача с большим передаточным отношением, который свойственный погрешности в связи с этим необходимы двигатели для микроперемещений на иной физической основе. Принципиально возможно построение двигателя, в котором используют следующие физические явления: тепловое расширение тела, электромагнитное взаимодействие, магнитно стрикция, обратный пьезоэффект. Широкое применение получили стрикционные двигатели, в которых используется свойства стержня из ферромагнитного материала и изменяющие длину под воздействием магнитного поля. При использовании стержня из никеля или кобальта при базовой длине 100мм свободный конец может перемещаться на 2-5мкм. Недостаток – инерционность обусловленная процессом намагниченной катушки, полоса пропускания управляющего сигнала 30Гц. Наиболее предпочтительный пьезоэлектрический двигатель, выполненный обычно как столбик из пьезокерамических шайб, склеенных между собой.
Когда к торцам шайб приложено напряжение то в зависимости от ориентации электрического поля, ток сжимается или удлиняется, и максимальное изменение размера может составить до 25мкм при базовой длине 50мм. Существующее достоинство пьезоэлектрического двигателя – быстродействие, полоса пропускания его сигнала достигает 1000Гц, усилие которое могут создавать эти двигатели зависит от размеров стержней и их шайб, на реальных устройствах составляют несколько сотен ньютонов . Часто так перемещение которое обеспечивают магнитные стрикционные и пьезоэлектрические двигатели недостаточны тогда прибегают к шаговым двигателям построены на тех же принципах.
27.Тахогенераторы.
Измеряют частоту вращения.
Представляют собой малогабаритную машину-генератор ЭДС, которой в первом приближении пропорциональна скорости вращающегося вала. Их используют в измерении скорости, а так же как элементы автоматизации корректирующих устройств. Тахогенератор может быть электрическая машина любого типа. Тахогенератор постоянного тока, выполненный как маломощные генераторы с независимым возбуждением или магнитоэлектрическим возбуждением от постоянных магнитов. При независимом возбуждении необходимо стабилизировать ток в цепи возбуждения, чтобы исключить влияние колебательного напряжения источника питания, а так же не постоянства сопротивления в цепи возбуждения обусловлено изменением температуры обмотки. Асинхронный тахогенератор представляет собой машину переменного тока с 2-мя обмотками на статоре. Сдвинутыми в пространстве на угол 900 и полым ротором, аналогично ротору 2-х позиционным двигателем (облегченный с целью снижения момента энергии). Одна из обмоток – обмотка, возбуждающая подключение к источнику переменного тока, другая генераторная является выходной, с которой снижается напряжение, пропорциональна скорости. В неподвижном роторе индуцируется ЭДС, Lтр как во второй обмотке трансформатора. Т.к ось генератора перпендикулярна к оси обмотки возбуждения, то при неподвижном роторе ЭДС в генераторе обмотки практически не индуцируются. При вращении ротора в нем помимо трансформаторной ЭДС возникает ЭДС вращения Lвр, пропорционально скорости вращения. Токи возникают в роторе, вследствие, большого активного сопротивления ротора практически совпадают по фазе с ЭДС вращения и создают пульсирующий поток, направленный на поперечной оси машины, который генерируется в неподвижной генерирующей обмотке ЭДС Lтг пропорционально скорости вращения ротора. Реальная характеристика асинхронного тахогенератора отключается от линейной и это вызвано рядом погрешностей обусловленных их характером нагрузки и скоростью их взаимной индуктивностью обмотки. Асинхронный тахогенератор применяется не только для изменения скорости, но и для оценки ускорения. Обмотка возбуждает подключение к источнику постоянного тока. При вращении с постоянной скоростью в роторе индуцируется постоянная ЭДС и соответственно в генерирующей обмотке не какой ЭДС не возникает. При линейно возрастающей скорости вращения ток в роторе и поток вдоль оси генерирующей обмотки увеличивается по линейному закону, следовательно, в этой обмотке генерируется ЭДС пропорциональная скорости нарастания магнитного потока.