Moteurs à courant continu exécutifs et génératrices tachymétriques
Moteurs exécutifs à courant continu
Les actionneurs à courant continu sont des machines de faible puissance utilisées dans l'automatisation et la télémécanique, dans les systèmes de contrôle automatique, de régulation et de contrôle des installations automatisées, où ils convertissent le signal électrique d'un appareil de mesure - une tension de commande - en un mouvement angulaire d'un arbre pour affecter d'appareils de commande, de régulation ou de commande... Dans les cas où le signal d'entrée est insuffisant pour entraîner le moteur d'entraînement, un amplificateur de puissance magnétique ou à semi-conducteur est utilisé.
Les moteurs d'entraînement fonctionnent généralement avec des démarrages, des arrêts et des inversions fréquents. Ils présentent un couple et une vitesse de démarrage importants. Dans la plupart des cas, les dépendances du couple et de la vitesse d'induit sur la tension de commande sont presque linéaires.
En fonction du système d'alimentation des circuits électriques, une distinction est faite entre les moteurs d'entraînement commandés par induit et commandés par pôle.Dans le contrôle d'induit, l'enroulement de commande est l'enroulement d'induit en relation avec lequel la tension de commande est fournie à ses bornes, et le courant d'excitation constant fournit une source indépendante d'énergie électrique à tension constante. Dans le cas de la commande de pôle, la bobine de commande sert de bobine d'excitation de pôle primaire et la tension de commande est fournie à ses bornes, et la tension de borne d'induit définie par une source de tension continue indépendante reste inchangée.
La direction d'ancre est généralement utilisée. L'inversion de la polarité de la tension de commande entraîne la rotation de l'induit dans le sens opposé.
Les moteurs à courant continu exécutifs sont fabriqués avec des puissances nominales allant d'une fraction de watt à 600 W de conceptions normales et spéciales.
Les moteurs de conception normale sont similaires aux machines à courant continu à usage général, mais en diffèrent par le fait que le châssis avec les pôles principaux, comme l'armature, est assemblé à partir de fines feuilles d'acier électrique isolées les unes des autres, ce qui améliore les propriétés de ces machines. dans des conditions transitoires. De plus, il n'y a pas de pôles supplémentaires dans ces machines, car la réaction d'induit est faible et les processus de commutation sont tout à fait satisfaisants. Comme la vitesse d'induit est faible, il n'y a pas de ventilateur sur l'arbre de ces moteurs.
Les moteurs de conception spéciale comprennent les machines magnétoélectriques avec excitation du champ magnétique principal à l'aide d'aimants permanents, ainsi que les machines à faible inertie qui diffèrent par la conception de l'armature.Ces derniers comprennent : les moteurs à armature non magnétique creuse - un cylindre creux en plastique à paroi mince avec une bobine pressée de fil de cuivre avec un circuit magnétique ferromagnétique fixe interne monté sur un blindage de palier, et des moteurs moins durables avec une armature à disque - un disque mince non magnétique en céramique, textolite , verre et parfois en aluminium avec une bobine imprimée, qui est un ensemble de fils de feuille de cuivre, situés radialement des deux côtés du disque, sur lesquels glissent des brosses en argent-graphite. se caractérisent par un faible moment d'inertie de l'induit, qui fournit une vitesse élevée du moteur exécutif.
La masse des moteurs exécutifs à courant continu est 2 à 4 fois plus petite que la masse des moteurs exécutifs asynchrones de même puissance nominale, et leur efficacité à la puissance nominale 5 ... 10 W est d'environ 0,3 et atteint une valeur de 0,65 et un peu supérieur pour les moteurs d'une puissance nominale de 200 à 300 W.
Dynamo tachymétriques CC
Les génératrices tachymétriques à courant continu sont des machines de faible puissance conçues pour convertir une valeur mécanique en un signal électrique, une tension de sortie. En particulier, ils sont utilisés pour contrôler et mesurer la vitesse de l'arbre moteur auquel est relié l'arbre de la génératrice tachymétrique, dont les pinces d'induit sont reliées au dispositif de mesure. De plus, les génératrices tachymétriques sont utilisées dans les dispositifs informatiques électromécaniques pour effectuer des opérations de calcul, ainsi que dans les dispositifs de traitement automatique des signaux d'accélération et d'amortissement générés.
Les générateurs tachymétriques sont magnétoélectriques avec excitation du champ magnétique principal au moyen d'aimants permanents et électrodynamiques avec excitation électromagnétique due au champ magnétique. bobine d'excitation alimentée par une source de tension continue indépendante.
La tension de sortie de la génératrice tachymétrique en mode ralenti varie linéairement avec la vitesse de l'induit, et sous charge cette linéarité est quelque peu perturbée, et plus, moins le dispositif de mesure connecté aux pinces d'induit a de résistance. Néanmoins, pour toute génératrice tachymétrique, il existe une plage relativement petite de vitesses mesurées dans laquelle, étant donné une résistance du dispositif de mesure suffisamment grande et des conditions de circuit d'excitation constantes, la caractéristique de sortie peut être considérée comme pratiquement linéaire.
Schéma d'inclusion d'une génératrice tachymétrique à courant continu d'excitation indépendante
Un inconvénient important des génératrices tachymétriques à courant continu est la fluctuation de la tension de sortie due à un léger changement périodique du flux magnétique dû à l'entrefer irrégulier et à la conductivité inégale de l'armature dans différentes directions radiales, y compris celles causées par la structure de la dent de son circuit magnétique, ainsi qu'en raison des vibrations des balais, de la rugosité et de l'ellipticité du collecteur et des processus de commutation - largement éliminés dans une génératrice tachymétrique à armature creuse, qui est conçue de la même manière qu'un moteur exécutif à courant continu à faible inertie avec un armature similaire.
L'imprécision de l'installation des balais sur la neutralité géométrique du collecteur du tachymètre conduit à une asymétrie de la tension de sortie, c'est-à-direpour générer deux tensions différentes dans l'enroulement d'induit dans des sens opposés de sa rotation à la même vitesse. Avec la disposition correcte des balais, l'asymétrie de tension est comprise entre 0,3 et 1% de la tension nominale de la génératrice tachymétrique.