Основные направления совершенствования гистерезисного привода

1) Разработка дешевых магнитотвердых материалов с высокими магнитными свойствами.

2) Развитие управляемого гистерезисного привода с использованием режима перевозбуждения, обеспечивающего не только повышение энергетических показателей до уровня двигателей с постоянными магнитами, но и стабилизацию процессов и характеристик ГД в целом.

 

Области применения ГД

ГД нашли широкое применение в маломощных управляемых приводах и в системах автоматического управления. Их используют:

- в авиации, в объектах навигации, в маркшейдерских устройствах для привода гироскопов;

- в атомной энергетике, в пищевой, химической и медицинской промышленностях для привода центрифуг, центробежных распылителей и турбомолекулярных насосов;

- в устройствах записи и воспроизведения информации для вращения дисков и магнитных головок, для перемещения ленты в киноаппаратах, фототелеграфах и магнитофонах;

- в счётчиках времени и в программных механизмах часовой промышленности:

- в качестве муфт, тахогенераторов, демпферов [44].

 

Коллекторные электродвигатели

В данном разделе (кроме п.14.4.6) будет идти речь о коллекторных двигателях постоянного тока (КДПТ).

Рис. 14.6. Конструкция ротора КДПТ [43]

 

Основные достоинства

1) Более простые способы регулирования частоты вращения.

2) Большой пусковой момент и перегрузочная способность М _макс/ М _ном.

 

Основные недостатки

1) Наличие щеточно-коллекторного узла (низкий ресурс – малый срок службы, радиопомехи, возможность искрения и ограничения по эксплуатации).

2) Худшие по сравнению с АД массогабаритные показатели.

 

Основные показатели

Основная серия – 4П.

Мощность: от долей ватта до десятков тысяч киловатт.

Диапазон регулирования скорости вращения W_min/W_max:

- двигатели с нормальным регулированием: 1:5;

- широко регулируемые двигатели: 1:1000.

 

Области применения

Там, где наиболее востребованы достоинства ДПТ: хорошие регулировочные свойства и большая перегрузочная способность.

Станочный привод, железнодорожный и морской транспорт, производственные роботизированные комплексы, металлургическое производство и др.

 

Направления развития ДПТ

Развитие ДПТ шло и идет в следующих направлениях:

1) Повышение перегрузочной способности М _макс/ М _ном [4].

2) Расширение диапазона регулирования частоты вращения Ω_макс/Ω_мин [1,4].

При этом создаются высокоскоростные машины, приспособленные для питания от полупроводниковых преобразователей с микропроцессорным управлением [1].

3) Расширение диапазона мощностей ДПТ с возбуждением от постоянных магнитов с высокими магнитными свойствами.

4) Улучшение динамических свойств [4], в том числе за счет снижения момента инерции [1].

5) Улучшение виброакустических показателей [4] – снижение вибраций и шумов [1].

6) Увеличение номинальной мощности двигателей при тех же высотах осей вращения [1] (повышение удельной мощности на единицу массы [4]).

7) Увеличение надежности и срока службы [1,4].

Пункты 6) и 7) в частности могут быть достигнуты:

- за счет использования новых изоляционных и магнитных материалов;

- за счет внедрения в производство двигателей с коллекторами из углеродных материалов и с твердой смазкой коллекторов (например, из дисульфида молибдена MoS ₂) [1].

При добавлении дисульфида молибдена в смазочные материалы обе трущиеся металлические поверхности покрываются защитными слоями молекул дисульфида молибдена, которые свободно скользят относительно друг друга. Таким образом, исключается непосредственный контакт металла с металлом. Значительно уменьшается трение и перегрев деталей в зонах трения, особенно при экстремальных нагрузках, и замедляется износ металлических деталей.

8) Унификация технологического оборудования с процессами изготовления АД.