Исполнительные элементы систем автоматики классификация и общие характеристики исполнительных элементов классификация исполнительных элементов

5. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами
В схемах автоматики применяется большое количество различных типов синхронных микродвигателей с постоянными магнитами, отличающихся друг от друга по способу запуска, конструктивному исполнению, способу питания и т.п. Все синхронные двигатели с постоянными магнитами, если их классифицировать по одному из основных показателей — способу запуска, можно разделить на три группы:
самозапускающиеся микродвигатели;
двигатели с асинхронным пуском;
двигатели с гистерезисным пуском.
Самозапускающиеся синхронные микродвигатели с постоянными магнитами находят в настоящее время очень широкое применение в схемах автоматики. Они используются для привода часовых механизмов, механизмов реле, всевозможного рода программных устройств и т.п. Номинальные мощности таких двигателей обычно не превышают долей ватта. Они имеют большое число полюсов и небольшие синхронные частоты вращения (обычно n_с = 60f/p ≤ 375 об/мин).
Двигатели часто рассчитываются на работу от однофазных сетей переменного тока. Их магнитное поле либо пульсирующее, либо резко выраженное эллиптическое (у двигателей с расщепленными экранированными полюсами). Пуск этих двигателей часто осуществляется в течение полупериода изменения тока за счет всегда существующего в синхронных двигателях пульсирующего момента. Самозапускающиеся двигатели рассчитываются либо на малоинерционную нагрузку, либо за счет специального устройства, развязывающего ротор и вал на время пуска, пускаются вхолостую, а затем нагружаются. Для обеспечения пуска таких двигателей широко используют различные устройства с пружинами, храповиками и иными приспособлениями, обеспечивающими вращение ротора в заданном направлении и блокирующими обратный ход.
Самозапускающиеся синхронные микродвигатели с постоянными магнитами обычно выпускаются плоскими, т. е. имеют относительно большой диаметр и малую длину. Их обмотка возбуждения имеет вид кольца, а магнитная цепь статора, изготовленная зачастую из одного листа стали, имеет клювообразные полюсы, расщепленные у двигателей с экранированными полюсами. КПД таких двигателей невелик — 3... 5 %. На рис.29 представле­на схематично конструкция одного из таких микродвигателей.
Основной массовой серией однофазных самозапускающихся синхронных двигателей с постоянными магнитами, выпускаемых в РБ, длительное время являлась серия ДСМ. Двигатели этой серии (рис.30) рассчитаны на работу от сети с f = 50 Гц напряжением 200, 127, 36, 24, 12 В. Они выпускались как без редуктора, так и с различными понижающими механическими редукторами. Частота вращения выходного вала такого двигателя — 375 об/мин; частота вращения выходного редуктора — 60; 2; 0,2; 1/300 об/мин. Эти двигатели выпускались с правым и левым вращением вала. Мощность, потребляемая ими от сетей, не превосходила 4 Вт. Двигатели серии ДСМ выпускались в больших количествах и в настоящее время еще работают во всевозможных устройствах. Но с началом выпуска и расширением производства новых серий двигателей с лучшими показателями — ДСО, ДСОР, ДСК, ДСКР — выпуск двигателей серии ДСМ сокращается.

Рис.29. Конструктивная схема самозапускающегося однофазного синхронного микродвигателя с постоянными магнитами:

а — общий вид; б — развертка статора; 1 — передняя часть магнитопровода статора; 2 — ротор; 3 — задняя часть магнитопровода статора; 4 — обмотка тороидальная

Рис.30. Самозапускающийся синхронный двигатель серии ДСМ:

1,2 — передняя и задняя части магнитопровода статора; 3 — обмотка возбуждения; 4 — клювообразные полюса; 5 — ротор; 6 — муфта с пружиной, обеспечивающая одностороннее вращение ротора;
7 — редуктор; 8 — выходной вал