Авиационные электродвигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока находят широкое применение в электромеханизмах благодаря хорошим эксплуатационным и регулировочным характеристикам. В зависимости от вида возбуж­дения они подразделяются на двигатели с независимым возбужде­нием и двигатели с самовозбуждением.

Электродвигатели с независимым возбуждением (рис. 2, а) широко применяются в электромеханизмах автоматического при­вода. Они управляют приводом изменением величины и направле­ния электрических сигналов, поступающих из систем управления или следящих систем в обмотки возбуждения.

Электродвигатели с самовозбуждением (рис.2, б, в, г) в за­висимости от схемы подключения обмотки возбуждения к якорю подразделяются на двигатели с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

а) б) в) г)

Рис. Схемы электродвигателей постоянного тока:

а-с независимым возбуждением; б-с параллельным возбуждением;

в)-с последовательным возбуждением; г-со смешанным возбуждением.

Характер режима работы привода определяет тип применяе­мого двигателя. Для выбора двигателей используются их рабочие характеристики, которые выражают зависимости тока Iя в якоре, его частоты вращения со и развиваемого момента М от мощности Р на валу при неизменном напряжении питания.

Рис. Рабочие характеристики электродвигателей постоянного тока:

а-с параллельным возбуждением; б-с последовательным возбуждением

У двигателей параллельного возбуждения частота вращения вала с увеличением нагрузки изменяется незначительно (рис. 3, а). Так, при увеличении нагрузки до максимального значения падение частоты вращения составляет примерно 3 ... 8% от ее значения в режиме холостого хода. У двигателей последовательного воз­буждения при изменении нагрузки частота вращения вала изме­няется в широком диапазоне, а при небольших нагрузках рост этой частоты настолько велик, что создается опасность выхода двигателя в «разнос» (рис. 3, б).

Такие двигатели применяются там, где требуется большой пусковой момент, где постоянство скорости вращения не играет существенного значения, а испол­нительные механизмы сцеплены с электромеханизмами, чем пре­дотвращается переход двигателя в режим «разноса».

Электродвигатели смешанного возбуждения применяются в тех случаях, когда необходимо получить одновременно свойства двигателей как параллельного, так и последовательного возбуж­дения (преобразователи, стартеры и т. д.).

Авиационные электродвигатели переменного тока

Эти двигатели конструктивно проще двигателей постоянного тока, более надежны в работе, но обладают несколько худшими пусковыми и регулировочными характеристиками.

В авиационных электроприводах наибольшее распространение получили трехфазные и двухфазные асинхронные электродвига­тели переменного тока. Гистерезисные и шаговые, или импульс­ные, двигатели имеют ограниченное применение в следящих системах, индикаторных и коммутационных устройствах.

Трехфазные асинхронные двигатели.

Магнитная система дви­гателя (рис. 4) состоит из неподвижного статора 4 и ротора 1.

В пазах статора смонтирована трехфазная обмотка 3. При подключении ее к источнику трехфазного переменного тока возникает вращающееся магнитное поле Ф, частота ω1 которого пропорциональна частоте f тока и количеству пар полюсов 2р:

ω1 = К

В пазах ротора размещены медные стержни 2, замыкающиеся кольцами на торцовые части ротора и образующие так называемую «беличью клетку». Вращающийся магнитный поток Ф, пересекая проводники ротора, наводит в них ЭДС, под действием которой в проводниках ротора протекают токи. При их взаимодействии с магнитным потоком статора возникает вращающий момент, под действием которого ротор вращается с частотой ω. Так как вра­щающийся момент обусловлен пересечением проводников ротора магнитным потоком статора, частота ω ротора меньше частоты ω1, магнитного поля статора. Их отличие оценивается величиной скольжения

S=