Проектирование узла привода спектральных фильтров

На блок управления подается информация об установке требуемого фильтра в канал. С потенциометра запрашивается информация о номере текущей позиции. Исходя из полученной информации, блок управления подает питание на двигатель, сверяясь с показаниями потенциометра, так, чтобы в канал был установлен требуемый фильтр (показания потенциометра соответствуют полученным при юстировке для данного номера фильтра).

Выбор электродвигателя

Выбираем электродвигатель согласно расчету мощности двигателя:

Во всем устройстве использованы двигатели ДШИ 200-1-2(6 шт). Исходя из полученных данных, а также учитывая требования унификации и стандартизации в этом узле, выбираем так же двигатель ДШИ 200-1-2, т.к. он подходит по габаритным данным и мощности.

Характеристики двигателя ДШИ-200-1

Выбранный нами двигатель относится к шаговым двигателям.

Шаговые двигатели - это электромеханические устройства, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. Современные шаговые двигатели являются по сути синхронными двигателями без пусковой обмотки на роторе, что объясняется не асинхронным а частотным пуском шагового двигателя. Роторы могут быть возбужденными (активными) и невозбужденными (пассивными).

Принцип действия простейшего однофазного шагового двигателя.

Двухполюсный ротор из магнитомягкой стали с клювообразными выступами помещен в четырехполюсный статор (рис.1). Одна пара полюсов выполнена из постоянных магнитов, на другой - находится обмотка управления. Пока тока в обмотках управления нет, ротор ориентируется вдоль постоянных магнитов и удерживается около них с определенным усилием, которое определяется магнитным потоком полюсов Фпм.

Риунок 1. Простейший однофазный шаговый двигатель

При подаче постоянного напряжения на обмотку управления возникает магнитный поток Фу примерно вдвое больший, чем поток постоянных магнитов. Под действием электромагнитного усилия, создаваемого этим потоком, ротор поворачивается, преодолевая нагрузочный момент и момент, развиваемый постоянными магнитами, стремясь занять положение соосное с полюсами управляющей обмотки. Поворот происходит в сторону клювообразных выступов, т.к. магнитное сопротивление между статором и ротором в этом направлении меньше, чем в обратном. Следующий управляющий импульс отключает напряжение с обмотки управления и ротор поворачивается под действием потока постоянных магнитов в сторону клювообразных выступов. Достоинством однофазных шаговых двигателей с постоянными магнитами является простота конструкции и схемы управления. Для фиксации ротора при обесточенной обмотке управления не требуется потребление энергии, угол поворота сохраняет свое значение и при перерывах в питании. Двигатели этого типа отрабатывают импульсы с частотой до 200-300 Гц. Их недостатки - низкий КПД и невозможность реверса.

Реверсивные шаговые двигатели.

Для осуществления реверса зубцы статора и ротора шагового двигателя должны быть симметричными (без клювообразных выступов). Рассмотрим работу двухфазного двухполюсного шагового двигателя с активным ротором в виде постоянного магнита. Будем считать, что намагничивающие силы фаз (НС) распределены по синусоидальному закону. При включении фазы под постоянное напряжение (условно положительной полярности) вектор НС статора совпадет с осью фазы А. В результате взаимодействия НС статора с полем постоянного магнита ротора возникнет синхронизирующий момент Мс = Mmaxsinq, где q - угол между осью ротора и вектором НС. При отсутствии тормозного момента ротор займет положение, при котором его ось совпадет с осью фазы А (рис. 2, первый такт). Если теперь отключить фазу А и включить фазу В, вектор НС и ротор повернуться на 90°(второй такт на рис. 2). При включении фазы А на напряжение обратной полярности (третий такт на рис. 2) НС и ротор повернутся еще на 90° и т.д. Если к ротору ШД приложен момент нагрузки, то при переключении фаз ротор будет отставать от вектора НС на некоторый угол

н= arcsin(MH/Mmax ).

В зависимости от типа электронного коммутатора управление шаговым двигателем может быть: одноплярным или разнополярным; симметричным или несимметричным; потенциальным или импульсным. При однополярном управлении напряжение каждой фазе изменяется от 0 до +U, а при разнополярном - от -U до +U. Управление называется симметричным, если в каждом такте коммутации задействуется одинаковое число обмоток, и несимметричным - если разное. При потенциальном управлении напряжение на обмотках изменяется только в моменты поступления управляющих импульсов.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи по теме

Проектирование комбинационной схемы проверки четности 2-х байтовой посылки
Сконструировать комбинационную схему проверки на четность 2-х байтовой посылки. Схему выполнить в базисе ТТЛ, используя изоляцию V канавками. Технологическая норма 2 мкм. Необходимо сконструировать интегральный транзи ...

Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд
Тема дипломного проекта: «Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд». Ключевые слова: волоконно-оптическая линия связи, оптический кабель, оптическое волокно, волоконно-опти ...

Главное меню

© 2019 / www.techsolid.ru