17. Принципы построения современных шаговых двигателей.

Шаговый двигатель осуществляет поворот на фиксированный угол при соответствующем изменении хода управления.

В современных двигателях ротор представляет собой многополюсный барабан, выполненный либо из изолированных пластин, либо на основе постоянных магнитов. Полюса статора имеют расщепленные полюса малого шага, пространственное расположение полюсов ротора и статора таково, что при подключении соседних полюсов поворот ротора происходит на долю межполюсового расстояния.

18. Измерительные преобразователи угла поворота. Абсолютные преобразователи. Сельсины. Вращающиеся генераторы.

Преобразователи угла предназначены для преобразования угла поворота электрический сигнал или цифровой код. Являются неотъемлемым звеном замкнутой системы для воспроизведения пространственных координат.

Т.к. это устройство является элементом обратной связи, то его точность целиком определяет точность всей системы. Кроме того, некоторые блоки его математической модели не входят в контур ОС, поэтому их погрешность не устраняется ООС.

Абсолютно преобразователи в любой момент времени, в том числе и при включении, отображают истинное значение пространственной координаты. Инкрементное – устройство накапливающего типа, Выполняющее интегрирование входной величины. Чаще всего имеется в виду подсчет импульсов по одному.

Абсолютные преобразователи

Принцип действия основан на взаимной индуктивности м/у подвижной и неподвижной частями, т.е. обмотками статора и ротора. На одной из обмоток подается питающее синусоидальное напряжение с выходной обмотки снимается, как со вторичной обмотки трансформатора. Информативная составляющая может быть амплитуда или фаза.

Сельсины. Конструкция: статор содержит трехфазную обмотку, соединенную в звезду, расположенную на неявно выраженных полюсах с пространственным сдвигом секций на . Ротор – одно- или трехфазная обмотка со сдвигом в пространстве на . При трехфазной обмотке ротора соединение ч/з контактные кольца и щетки. При однофазной обмотке – бесконтактное соединение ч/з трансформатор с воздушным зазором.

Существует 2 режима включения сельсина: индикаторный и трансформаторный.

(индикаторный режим)

На обмотки ротора подается переменное синусоидальное питающее напряжение, создаются пульсирующие магнитные поля, направленные по осям ротора под углами и . В статорных обмотках находятся переменные ЭДС. Обмотки соединены встречно, поэтому если , то одноименные ЭДС равны и компенсируют друг друга. Токи статора равны 0. При компенсация их ЭДС не происходит, возникают уравнительные токи. Возникает магнитное поле статора, которое в результате взаимодействия с полем ротора создает вращающий момент в обеих машинах, направленный так, что роторы поворачиваются до совпадения углов и . В данном режиме имеем систему передачи угла на расстояние. Система разомкнутая, поэтому при нагрузке имеет место ошибка, поэтому использовалась только для индикации положения какого-либо механизма. Нагрузкой в этом случае является стрелка прибора.

(трансформаторный режим)

В трансформаторном режиме на ротор сельсина датчика подается переменное питающее напряжение. На роторе другого - информация о разности угла поворота в амплитуде . При небольших углах поворота .

Данная схема выполняет роль вычитающего устройства.

Вращающиеся трансформаторы. Статор или ротор содержат по 2 взаимно перпендикулярные обмотки. Обмотки ротора с внешними зажимами соединяются ч/з контактные кольца. Как и сельсины, эти машины использовались для измерения угловых координат и элементарных математических операция над ними. В настоящее время наиболее используемым является режим фазового датчика.