- •Введение
- •Электрические микромашины
- •Введение
- •Лекция 1
- •Раздел 1. Электрические микромашины общепромышленного примения
- •I. Основы теории однофазных и несимметричных двухфазных микромашин переменного тока
- •§ 1.1. Намагничивающие силы и магнитные поля однофазных микромашин
- •§ 1.2. Намагничивающие силы и магнитные поля несимметричных двухфазных микромашин
- •Лекция 2 § 1.3. Частота вращения эллиптического поля
- •§ 1.4. Получение кругового вращающегося магнитного поля в несимметричных двухфазных микромашинах
- •§ 1.5. Пусковые моменты несимметричных двухфазных микромашин
- •§ 1.6. Метод симметричных составляющих применительно к несимметричным двухфазным микромашинам.
- •Лекция 3 § 1.7. Схемы замещения несимметричных двухфазных микромашин
- •Лекция 4 § 1.8. Уравнения токов
- •§ 1.9. Электромагнитная мощность. Вращающий момент несимметричного двухфазного микродвигателя
- •§ 1.10. Энергетическая диаграмма. Потери мощности
- •Лекция 5 2. Асинхронные микродвигатели
- •§ 2.1. Общие сведения
- •§ 2.2. Принцип действия и основные особенности однофазных асинхронных микродвигателей
- •§ 2.3. Свойства фазосдвигающих элементов
- •§ 2.4. Получение кругового поля в конденсаторном микродвигателе
- •Лекция 6 § 2.5. Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором
- •§ 2.6. Асинхронный двигатель с рабочим конденсатором
- •§ 2.7. Асинхронный двигатель с пусковым и рабочим конденсаторами
- •§ 2.8. Асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением
- •§ 2.9. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами
- •§ 2.10. Универсальный асинхронный двигатель
- •§ 2.11. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть
- •Лекция 7 3. Синхронные микродвигатели
- •§ 3.1. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами
- •§ 3.2. Особенности пуска двигателей с постоянными магнитами
- •Лекция 8 § 3.3. Синхронные реактивные микродвигатели
- •§ 3.4. Вход в синхронизм
- •Лекция 9 § 3.5. Синхронные гистерезисные микродвигатели
- •Лекция 10 4. Универсальные коллекторные микродвигатели
- •Лекция 11 5. Бесконтактные двигатели постоянного тока
- •§ 5.1. Датчики положения ротора
- •Лекция 12 6. Тихоходные двигатели
- •§ 6.1. Дробные обмотки
- •§ 6.2. Двигатели с электромагнитной редукцией
- •Лекция 13 § 6.3. Двигатели с катящимся ротором
- •§ 6.4. Двигатели с волновым ротором
- •Лекция 14 7. Пьезоэлектрические микродвигатели
- •§ 7.1. Пьезоэлектрический эффект
- •§ 7.2. Конструкция и принцип действия пьезоэлектрических микродвигателей
- •§ 7.3. Применение пьезоэлектрических микродвигателей
- •Лекция 15 электрические микромашины автоматических устройств
- •1. Исполнительные двигатели
- •Асинхронные исполнительные двигатели § 1.1. Общие сведения
- •§ 1.2. Уравнения токов и схемы замещения асинхронных исполнительных двигателей
- •§ 1.3. Характеристики асинхронного исполнительного двигателя при разных способах управления
- •Лекция 18 2. Исполнительные двигатели постоянного тока
- •§ 2.1 Якорное управление исполнительным двигателем
- •§ 2.3. Полюсное управление исполнительным двигателем
- •Лекция 16
- •Лекция 18 § 1.4. Динамические свойства асинхронных исполнительных двигателей
- •§ 1.5. Самоход и пути его устранения
- •§ 1.6. Конструкции асинхронных исполнительных двигателей
- •Лекция 27 6. Поворотные трансформаторы § 6.1 Общие положения
- •§ 6.2. Синусно-косинусные поворотные трансформаторы.
- •§ 6.3 Симметрирование синусно-косинусных поворотных трансформаторов.
- •Лекция 19 § 2.3. Импульсное управление исполнительным двигателем постоянного тока
- •§ 2.4. Динамические характеристики исполнительных двигателей постоянного тока
- •§ 2.5. Конструкции исполнительных двигателей постоянного тока
- •Лекция 22 информационные микромашины автоматических устройств
- •4. Тахогенераторы § 4.1. Общие сведения
- •§ 4.2. Асинхронный тахогенератор
- •§ 4.3. Погрешности асинхронного тахогенератора
- •Лекция 23 § 4.4. Акселерометр
- •§ 4.5. Синхронный тахогенератор
- •§ 4.6. Тахогенераторы постоянного тока
- •Лекция 24 5. Индукционные машины систем синхронной связи - сельсины
- •§ 5.1 Общие положения
- •§ 5.2 Устройство сельсинов
- •§ 5.3 Работа сельсинов в индикаторном режиме
- •Лекция 25 мдс ротора
- •§ 5.4 Максимальный синхронизирующий момент
- •§ 5.5. Факторы, влияющие на точность работы сельсинов в индикаторном режиме
- •Лекция 26
- •§ 5.6. Работа сельсинов в трансформаторном режиме
- •§ 5.7. Некоторые особенности конструкции сельсинов
- •§ 5.8. Дифференциальный сельсин
- •§ 5.9. Магнитоэлектрические сельсины (магнесины)
- •Лекция 28
- •§ 6.4 Линейный поворотный трансформатор
- •§ 6.5 Поворотный трансформатор-построитель
- •§ 6.6. Погрешности поворотных трансформаторов
- •§ 6.7. Многополюсные поворотные трансформаторы
- •§ 6.8. Синусные обмотки
- •Заключение
- •Лекция 20 3. Шаговые двигатели
- •§ 3.1. Общие сведения о шаговых двигателях
- •§ 3.2. Реверсивные шаговые двигатели
- •Лекция 21
- •§ 3.3. Статический синхронизирующий момент
- •§ 3.4. Режимы работы шаговых двигателей
- •§ 3.5. Основные параметры и характеристики шаговых двигателей
Введение
к.т.н., профессор Шишкин В.П.
Электрические микромашины
КУРС ЛЕКЦИЙ
ИВАНОВО 2001
Конспект включает 28 лекций, которые автор читает для студентов специальности 180100 «Электромеханика» и направления подготовки бакалавров 551300 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». Некоторые фрагменты этих лекций используются в курсе «Электрические машины» для студентов специальности 200400 «Промышленная электроника».
Порядок изложения материала в основном подобен порядку, принятому в большинстве учебников по электрическим микромашинам. Рассматриваются электрические микромашины общепромышленного применения и микромашины систем автоматики. По каждому типу машин приведены вопросы общей теории, принципа действия, основные характеристики и особенности их конструкции. В конце каждой лекции либо ее разделов предлагается ряд вопросов или задач, которые ставят целью более вдумчивое прочтение материала, дополнительное размышление над ним.
Введение
Если бы все электрические машины были одинаковы, как бы они были скучны и не интересны для изучения. К счастью, электрические машины бывают большие и бывают маленькие и даже очень маленькие – так называемые микромашины.
Электрическими микромашинами принято называть машины мощностью от долей ватта до нескольких десятков ватт. Такие машины находят широкое применение в системах автоматики, телемеханики, в вычислительной технике, выполняя различные, порой уникальные функции. От их качества и надежности зависит качество и надежность очень ответственных систем, выход из строя которых дорого обходится народному хозяйству. Особенно большое количество микромашин выпускается для аппаратуры звукозаписи и звуковоспроизведения, кино- и телекамер, детских игрушек, медицинских и бытовых приборов. Каждый может прикинуть, сколько микромашин окружает его дома. Ведь холодильники и стиральные машины, кофемолки и соковыжималки, вентиляторы и фены, электробритвы и многое-многое другое приводится в движение двигателями небольшой мощности.
Электрические микромашины отличаются от машин средней и большой мощности не только малыми размерами. Для них характерны :
очень широкие диапазоны частоты вращения (от одного оборота в сутки до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту);
иное соотношение активных и индуктивных сопротивлений обмоток (часто R > X);
относительно большое значение тока холостого хода (до 90 %);
мало или практически совсем не насыщенные магнитные цепи;
значительно меньшие потери в стали по сравнению с потерями в обмотках;
малое число пазов и, следовательно, плохой гармонический состав магнитного поля в зазоре;
большие плотности тока в обмотках;
низкие и даже очень низкие энергетические показатели.
Есть и другие отличительные особенности, как в вопросах технологии производства, теории проектирования, так и в свойствах и функциях, выполняемых микромашинами.
В зависимости от назначения все электрические микромашины можно разделить на две большие группы:
микромашины общепромышленного применения;
микромашины автоматических устройств.
Это деление, с одной стороны, условно, ибо одна и та же машина может применяться и в общепромышленных механизмах, и в системах автоматики, а с другой стороны, правомерно, ибо функции, выполняемые ими при этом весьма специфичны. В свою очередь каждая из указанных групп подразделяется на большое число подгрупп.
ЛИТЕРАТУРА
Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. -М., Высш. шк., 1988.-475 с.
Хрущев В.В. Электрические машины систем автоматики. -Л., Энергоатомиздат, 1985.- 363 с.
Арменский Е.В., Фалк Г.В. Электрические микромашины. -М.,Высш. шк., 1985. - 230 с.
Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А. Проектирование асинхронных микродвигателей с применением ЭВМ.- М., Высш. шк., 1980. -358 с.
Шишкин В.П. Изыскание оптимальных характеристик асинхронных двигателей для привода ткацких станков с учетом электромагнитных переходных процессов. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.232. - М., 1971. -29 с.
Каасик П.Ю. Тихоходные безредукторные микродвигатели. -Л., Энергоатомиздат, 1974. - 134 с.
Лавриненко В.В., Карташев И.А., Вишневский В.С. Пьезоэлектрические двигатели. - М., Энергия, 1980. - 109 с.