Электрические двигатели. Электрические двигатели, используемые в схемах регистрирующих приборов, предназначены для перемещения носителя и регистрирующего органа.
В качестве двигателей, осуществляющих перемещение носителя, применяются обычно синхронные двигатели (СД – 09, СД – 54, ДСМ), обеспечивающие постоянство скорости вращения. Применяемые в регистрирующих приборах синхронные двигатели обеспечивают широкий диапазон изменения скорости перемещения носителя (от 20 до 54000 мм/с). Регулировка скорости осуществляется переключением зубчатых шестерен редуктора рычажным (механическим), клавишным (электромеханическим) и другими способами. Синхронные двигатели используются также для управления действием печатного механизма и переключателей приборов с многоточечной записью.
Регистрирующий орган электромеханического самопишущего прибора приводится в действие измерительным механизмом. Для этой цели в приборах уравновешивания с астатической характеристикой (автоматические потенциометры и мосты) используются специальные исполнительные двигатели, предназначенные для преобразования электрического сигнала в механическое перемещение (вращение вала).
Метрологические характеристики измерительных приборов (статические и динамические) во многом определяются свойствами исполнительных двигателей, в связи с чем они должны удовлетворять определенным требованиям, а именно: не иметь самохода (при снятии напряжения с обмотки управления должно происходить самоторможение двигателя), иметь малую мощность при большой механической мощности на валу; обладать высоким быстродействием в сочетании с малым напряжением трогания (минимальное напряжение управления, при котором ротор, имея заданную нагрузку, приходит во вращение).
В автоматических приборах в качестве исполнительных двигателей используют двигатели постоянного тока и электромагниты с поворотным и втягивающимся якорем, асинхронные двухфазные двигатели переменного тока, шаговые двигатели.
В схемах автоматических измерительных приборов применяются в основном асинхронные двухфазные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором в виде «беличьей клетки» (РД – 09, ДКИР – 04), отличающие надежностью и простотой схемы управления.
На рисунке 1.10 приведена схема включения асинхронного двигателя, который содержит две обмотки (возбуждения и управления), сдвинутые в пространстве на угол 900.
Рис. 1.10. Схема включения двухфазного асинхронного двигателя
Для того чтобы при подаче сигнала на обмотку управления ротор двигателя начал вращаться, необходим сдвиг по фазе между напряжением возбуждения (UB) и управления (Uу). Этот сдвиг создается, обычно, с помощью конденсатора СВ, включенного в цепь обмотки возбуждения, питаемой от сети переменного тока U. Напряжение на управляющую обмотку двигателя подается от усилителя прибора. Направление вращения ротора зависит от того, какое из двух напряжений Uу или UB является опережающим, т.е. асинхронный двигатель относится к числу реверсивных. Скорость вращения ротора определяется напряжением Uу (или UB). В двигатели встроены редукторы, обеспечивающие различные передаточные отношения. Мощность, потребляемая обмоткой управления для различных типов асинхронных двигателей, находится в пределах 8 – 14 Вт; напряжение трогания 1 – 3,5 В; электромеханическая постоянная времени ЭМ = 0,01 – 0,02 с.