Motores CC ejecutivos y tacogeneradores
Motores ejecutivos de CC
Los actuadores de corriente continua son máquinas de baja potencia utilizadas en automatización y telemecánica, en sistemas automáticos de control, regulación y control de instalaciones automatizadas, donde convierten la señal eléctrica de un dispositivo de medida —una tensión de control— en un movimiento angular de un eje para afectar de aparatos de control, regulación o control... En los casos en que la señal de entrada sea insuficiente para accionar el motor de accionamiento, se utiliza un amplificador de potencia magnético o semiconductor.
Los motores impulsores suelen funcionar con frecuentes arranques, paradas y retrocesos. Cuentan con un par y una velocidad de arranque significativos. En la mayoría de los casos, las dependencias del par de armadura y la velocidad del voltaje de control son casi lineales.
Dependiendo del sistema de alimentación de los circuitos eléctricos, se hace una distinción entre motores de accionamiento controlados por inducido y controlados por polos.En el control del inducido, el devanado de control es el devanado del inducido en relación con el cual se suministra el voltaje de control a sus terminales, y la corriente de excitación constante proporciona una fuente independiente de energía eléctrica de voltaje constante. En el caso del control de polos, la bobina de control sirve como bobina de excitación del polo primario y el voltaje de control se suministra a sus terminales, y el voltaje de los terminales del inducido establecido por una fuente de voltaje de CC independiente permanece sin cambios.
Generalmente se utiliza la dirección del ancla. Al invertir la polaridad del voltaje de control, la armadura gira en la dirección opuesta.
Los motores CC ejecutivos se fabrican con potencias desde una fracción de vatio hasta 600 W de diseños normales y especiales.
Los motores de diseño normal son similares a las máquinas de corriente continua para uso general, pero se diferencian de ellas en que la estructura con los polos principales, al igual que la armadura, se ensambla a partir de láminas delgadas de acero eléctrico aisladas entre sí, lo que mejora las propiedades de estas máquinas. en condiciones transitorias. Además, no hay polos adicionales en estas máquinas, ya que la reacción del inducido es pequeña y los procesos de conmutación son completamente satisfactorios. Dado que la velocidad del inducido es baja, no hay ventilador en el eje de dichos motores.
Los motores de diseño especial incluyen máquinas magnetoeléctricas con excitación del campo magnético principal mediante imanes permanentes, así como máquinas de baja inercia que difieren en el diseño de la armadura.Estos últimos incluyen: motores con una armadura hueca no magnética - un cilindro de plástico hueco de paredes delgadas con una bobina prensada de alambre de cobre con un circuito magnético ferromagnético fijo interno montado en un escudo de cojinete, y motores menos duraderos con una armadura de disco - un Disco delgado no magnético hecho de cerámica, textolita, vidrio y, a veces, aluminio con una bobina impresa, que es un conjunto de alambres de lámina de cobre, ubicados radialmente a ambos lados del disco, sobre los cuales se deslizan cepillos de plata-grafito. se caracterizan por un bajo momento de inercia de la armadura, lo que proporciona una alta velocidad del motor ejecutivo.
La masa de los motores ejecutivos de corriente continua es 2 — 4 veces menor que la masa de los motores ejecutivos asincrónicos con la misma potencia nominal, y su eficiencia a la potencia nominal 5 ... 10 W es de aproximadamente 0,3 y alcanza un valor de 0,65 y un poco mayor para motores con una potencia nominal de 200 — 300 W.
Tacogeneradores CC
Los tacogeneradores de CC son máquinas de baja potencia diseñadas para convertir un valor mecánico en una señal eléctrica: un voltaje de salida. En particular, se utilizan para controlar y medir la velocidad del eje de transmisión al que está conectado el eje del tacogenerador, cuyas abrazaderas de armadura están conectadas al dispositivo de medición. Además, los tacogeneradores se utilizan en dispositivos informáticos electromecánicos para realizar operaciones informáticas, así como en dispositivos para el procesamiento automático de señales de aceleración y amortiguación generadas.
Los tacogeneradores son magnetoeléctricos con excitación del campo magnético principal mediante imanes permanentes y electrodinámicos con excitación electromagnética debida al campo magnético. bobina de excitación alimentada por una fuente de tensión continua independiente.
El voltaje de salida del tacogenerador en modo inactivo varía linealmente con la velocidad de la armadura, y bajo carga esta linealidad se altera un poco, y cuanto más, menos resistencia tiene el dispositivo de medición conectado a las abrazaderas de la armadura. Sin embargo, para cualquier tacogenerador existe un rango relativamente pequeño de velocidades medidas dentro del cual, dada una resistencia del dispositivo de medición suficientemente grande y condiciones constantes del circuito de excitación, la característica de salida puede considerarse prácticamente lineal.
Esquema de inclusión de un tacogenerador de corriente continua de excitación independiente
Una desventaja significativa de los tacogeneradores de CC es la fluctuación del voltaje de salida debido a un ligero cambio periódico en el flujo magnético debido al entrehierro desigual y la conductividad desigual de la armadura en diferentes direcciones radiales, incluidas las causadas por la estructura dentada de su circuito magnético, así como debido a las vibraciones de las escobillas, rugosidad y elipticidad del colector y procesos de conmutación, eliminados en gran medida en un tacogenerador de armadura hueca, que está diseñado de la misma manera que un motor ejecutivo de CC de baja inercia con un armadura similar.
La imprecisión de la instalación de las escobillas en la neutralidad geométrica del colector del tacómetro conduce a la asimetría de la tensión de salida, es decirpara generar dos voltajes diferentes en el devanado del inducido en direcciones opuestas de su rotación a la misma velocidad. Con la correcta disposición de las escobillas, la asimetría de tensión está en el rango de 0,3 a 1% de la tensión nominal del tacogenerador.