非同期エグゼクティブモーター
非同期アクチュエータ モーターは、さまざまなデバイスを制御および調整する自動制御システムで使用されます。
非同期アクチュエーター モーターは、電気信号が与えられると動作を開始し、その信号をシャフトの特定の回転角度またはその回転に変換します。信号が除去されると、ブレーキ装置を使用せずに、作動中のエンジンのローターが即座に静止状態に移行します。このようなモーターの動作は過渡状態で常に継続するため、ローターの回転周波数は短い信号では定常値に到達しないことがよくあります。頻繁な発進、方向転換、停止もこれに影響します。
設計上、エグゼクティブ モーターは 2 相固定子巻線を備えた非同期機であり、その 2 相の磁軸が 90 度の角度ではなく、互いに対して空間的にずれるように作られています。
固定子巻線の相の 1 つは界磁巻線であり、C1 および C2 というラベルの付いた端子に接続されています。もう 1 つは制御コイルとして機能し、U1 および U2 というラベルが付いた端子に接続されたワイヤを持っています。
固定子巻線の両相には、同じ周波数の対応する交流電圧が供給されます。したがって、励起コイル回路は定電圧Uの供給ネットワークに接続され、信号は制御電圧Uyの形で制御コイル回路に供給されます（図1、a、b、c）。
米。 1. 制御中に非同期実行モーターをオンにするためのスキーム: a - 振幅、b - 位相、c - 振幅位相。
その結果、対応する電流が固定子巻線の両相に発生し、コンデンサまたは位相調整器の形で組み込まれた移相要素により、時間的に相互にシフトされ、これによりステータ巻線の励磁が行われます。かご型ローターを含む楕円形の回転磁場。
モーターの動作モードを変更すると、限られたケースでは楕円形の回転磁界が固定対称軸または円形回転と交互になり、モーターの特性に影響を与えます。
実行モーターの始動、速度調整、および停止は、振幅、位相、および振幅位相制御による磁界の形成条件によって決定されます。
振幅制御では、励磁コイルの端子の電圧 U は変化せず、電圧 Uy の振幅のみが変化します。コンデンサが切断されているため、これらの電圧間の位相シフトは 90 ° になります (図 1、a)。
位相制御の特徴は、電圧 U と Uy は変化せず、それらの間の位相シフトは位相調整器の回転子を回転させることによって調整されることです (図 1、b)。
振幅位相制御では、電圧 Uy の振幅だけが調整されますが、同時に、励磁回路内のコンデンサの存在と固定子巻線の位相の電磁相互作用により、同時に励磁用の巻線端子の電圧の位相変化と、この電圧と制御コイルの端子からの電圧との間の位相シフトです（図1、c）。
界磁巻線回路のコンデンサに加えて、制御巻線回路にもコンデンサが設けられる場合があります。これにより、反磁力が補償され、エネルギー損失が低減され、誘導電動機の機械的特性が改善されます。
振幅制御ではロータ速度に関係なく公称信号で円形の回転磁界が観測され、減少すると楕円形になりますが、位相制御の場合は公称信号のみで円形の回転磁界が励磁され、電圧 U と Uy の間の位相シフトは、ローター速度に関係なく 90 ° に等しく、位相シフトが異なると楕円になります。振幅位相制御では、円形の回転磁界は 1 つのモード (モーター始動時の公称信号) でのみ存在し、ローターが加速すると楕円形になります。
いずれの制御方式も、回転磁界の性質を変えることでローターの速度を制御し、制御コイルの端子に印加する電圧の位相を180°変えることでローターの回転方向を変えます。 。
非同期エグゼクティブモーターには、広範囲のローター速度制御、速度、大規模な制御を提供する自走動力の欠如という点で、特定の要件が課されます。 始動トルク 特性の直線性は比較的維持されますが、制御力は低くなります。
自走式非同期実行モーターは、制御信号がない場合にローターが自発的に回転する形で現れます。これは、ロータ巻線の有効抵抗が不十分に大きいこと (方法的には自走式)、またはモーター自体の性能が低いこと (技術的に自走式) によって発生します。
1 つ目はモーターの設計で排除され、巻線抵抗と臨界滑り scr = 2 — 4 が増加したローターの製造が可能になり、さらに安定した広範囲のローター速度制御が可能になります。2 つ目は -磁気回路とマシンコイルを丁寧に組み立てて高品質に生産します。
アクティブ抵抗が増加した短絡ローターを備えた非同期実行モーターは、電気機械時定数 (ローターが同期速度の 0 から半分まで速度を上げる時間) によって特徴付けられる低速によって特徴付けられるため、Tm = 0.2 — 1.5 秒その場合、自動設備では、中空の非磁性ローターを備えた実行モーターが制御に優先されます。電気機械時定数は、より低い値 (Tm = 0.01 — 0.15 秒) になります。
高速中空非磁性回転子誘導エグゼクティブモーターには、従来の構造の磁気回路を備えた外部固定子と、励磁巻線と制御巻線として機能する相を備えた二相巻線の両方と、積層強磁性中空体の形式の内部固定子が備わっています。シリンダーはエンジンベアリングシールドに取り付けられています。
ステータの表面は空隙によって分離されており、その空隙の半径方向のサイズは 0.4 ～ 1.5 mm です。エアギャップには、壁厚0.2～1mmのアルミニウム合金ガラスがあり、モーターシャフトに固定されています。中空の非磁性ローターを備えた非同期モーターのアイドル電流は大きく、0.9 Aznom に達し、公称効率 = 0.2 ～ 0.4 になります。
オートメーションおよびテレメカニクスの設置では、壁厚 0.5 ～ 3 mm の中空強磁性ローターを備えたモーターが使用されます。実行モーターおよび補助モーターとして使用されるこれらの機械には、内部ステーターがなく、ローターは 1 つのプレス加工された金属プラグまたは 2 つの端の金属プラグに取り付けられます。
ステータとロータの表面間の半径方向の空隙はわずか0.2～0.3mmです。
中空の強磁性ロータを備えたモータの機械的特性は、従来のリス巻きロータや中空の非磁性円筒の形で作られたロータを備えたモータの特性に比べて線形に近い。
モーターの定格出力とトルクを向上させるために、中空の強磁性ローターの外面を厚さ 0.05 ～ 0.10 mm の銅の層で覆い、その端面を最大 1 mm の銅の層で覆うことがありますが、その効率は若干低下します。
中空の強磁性ローターを備えたモーターの重大な欠点は、空隙の不均一性によりローターがステーターの磁気回路に一方的に固着してしまうことであり、これは中空の非磁性ローターを備えた機械では発生しません。中空強磁性ローターモーターは自走式ではありません。ゼロから同期ローター速度までの速度範囲にわたって安定して動作します。
巻線のない鋼鉄または鋳鉄のシリンダーの形で作られた巨大な強磁性ローターを備えた非同期エグゼクティブモーターは、設計の単純さ、高強度、高始動トルク、所定の速度での動作の安定性によって際立っており、ローターの非常に高い回転で使用されます。
外部回転部品の形で作られた巨大な強磁性ローターを備えた反転モーターがあります。
非同期エグゼクティブモーターは、数分の一から数百ワットまでの定格電力向けに製造されており、50 Hz の周波数や最大 1000 Hz などの周波数の可変電圧源からの電力向けに設計されています。
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