Группа изобретений относится к области машиностроения и предназначена для использования при реализации мотор-колес. В статоре электродвигателя по первому варианту на двух кольцеобразных магнитопроводах расположены равноудаленные по окружности постоянные магниты соответственно северной и южной полярности. На внешнем роторе закреплены поперечные двухполюсные электромагниты, соединенные через токосъемники с распределительным коллектором с совмещением по осевым линиям разноименных полюсов. Между парами совмещенных полюсов размещены магнитопроводные пластины. Распределительный коллектор выполнен с возможностью преобразования постоянного тока в импульсный однонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с совпадением осевых линий медных пластин с осевыми линиями постоянных магнитов статора. В статоре электродвигателя по второму варианту на двух кольцеобразных магнитопроводах расположены чередующиеся по полярности постоянные магниты. Электромагниты выполнены в виде явно выраженных квадроэлектромагнитов, а распределительный коллектор - с возможностью преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток. Электродвигатели характеризуются повышенными технологичностью сборки и эксплуатационной надежностью. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящая группа изобретений относится к области машиностроения и предназначена для использования при реализации мотор-колес в роликовых платформах, инвалидных колясках, а также других передвижных средствах, например мотоциклах и мотороллерах.
Известен импульсный электродвигатель, содержащий статор с двумя установленными на немагнитопроводном держателе кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов, внутренний ротор с вращающимися относительно статора явно выраженными электромагнитами, сдвинутыми на заданный фазовый угол и попарно соединенными с токосъемниками, дисковый распределительный коллектор, выполненный с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и имеющий разделенные диэлектрическими промежутками медные пластины, с которыми контактируют токосъемники (RU 2129965 C1, 10.05.1999). Недостатки известного электродвигателя, характеризующегося внутренним расположением ротора относительно статора, проявляются в необходимости существенного конструктивного усложнения выполняемого на его основе мотор-колеса, что предопределяет неудовлетворительные тяговые свойства и низкую надежность работы последнего. Наиболее близким к предложенным является импульсный электродвигатель для передвижных средств, содержащий статор с двумя установленными на немагнитопроводном держателе кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов, внешний ротор, выполненный в виде цилиндрической конструкции с боковыми крышками и обечайкой, на которой закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол электромагниты, соединенные с токосъемниками, и дисковый распределительный коллектор, выполненный с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и имеющий разделенные диэлектрическими промежутками медные пластины, с которыми контактируют токосъемники (SU 1725780 A, 07.04.1992). Недостаток указанного электродвигателя связан с невысокой технологичностью сборки. Кроме того, дисковое исполнение распределительного коллектора, а также большое количество используемых электромагнитов и токосъемников отрицательно сказываются на надежности работы электродвигателя. Задачей группы изобретений является повышение технологичности изготовления и эксплуатационной надежности подобного электродвигателя. В первом варианте поставленная задача решается тем, что в импульсном электродвигателе для передвижных средств, содержащем статор с двумя кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены равноудаленные по окружности постоянные магниты, и внешний ротор, на котором закреплены электромагниты, соединенные через токосъемники с распределительным коллектором, - на одном кольцеобразном магнитопроводе статора расположены постоянные магниты северной полярности, а на другом - южной полярности, между парами разноименных полюсов размещены поперечные магнитопроводные пластины, электромагниты являются поперечными двухполюсными, а распределительный коллектор выполнен с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный однонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с направлением осевых линий медных пластин параллельно осевым линиям постоянных магнитов статора. Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения. Кольцевые магнитопроводы статора установлены на немагнитопроводном держателе и имеют четные количества постоянных магнитов. Ротор выполнен цилиндрическим с боковыми крышками и обечайкой, при этом электромагниты закреплены на обечайке. Электромагниты могут иметь броневое исполнение с одной обмоткой или стержневое исполнение с двумя включенными последовательно-встречно обмотками. Первые одноименные выводы электромагнитов подключены к соответствующим однополярным токосъемникам, а вторые одноименные выводы соединены между собой и могут быть связаны с корпусом электродвигателя или через скользящий механизм - с пропущенным через полую ось одножильным проводом. Токосъемники сдвинуты друг от друга на угол, равный углу смещения электромагнитов. В распределительном коллекторе количество медных пластин равно количеству постоянных магнитов на каждом из кольцевых магнитопроводов статора, при этом медные пластины разделены диэлектрическими промежутками и соединены между собой электрически. Распределительный коллектор закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. Во втором варианте поставленная задача решается тем, что в импульсном электродвигателе для передвижных средств, содержащем статор с двумя кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены равноудаленные по окружности и чередующиеся по полярности постоянные магниты, и внешний ротор, на котором закреплены электромагниты, соединенные через токосъемники с распределительным коллектором, который выполнен с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток, - электромагниты выполнены в виде явно выраженных квадроэлектромагнитов, включенных с возможностью предотвращения увеличения протекающего через них тока при смещении осевых линий полюсов по отношению к осевым линиям постоянных магнитов статора, а распределительный коллектор закреплен на корпусе статора с направлением осевых линий медных пластин параллельно осевым линиям постоянных магнитов. Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения. Кольцевые магнитопроводы статора установлены на немагнитопроводном держателе и имеют четные количества постоянных магнитов. Ротор, выполнен цилиндрическим с боковыми крышками и обечайкой, при этом квадроэлектромагниты закреплены на обечайке. Квадроэлектромагниты выполнены с четырьмя полюсами, обращенными к постоянным магнитам статора попарно по осевой линии и радиально, и четырьмя обмотками, включенными последовательно-встречно. Выводы квадроэлектромагнитов соединены с соответствующими парами токосъемников, установленных по осевым линиям квадроэлектромагнитов. Токосъемники сдвинуты друг от друга на угол, равный углу смещения квадроэлектромагнитов. В распределительном коллекторе количество медных пластин равно количеству постоянных магнитов на каждом из кольцевых магнитопроводов статора, при этом медные пластины разделены диэлектрическими промежутками. Распределительный коллектор закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. Первый вариант предложенного электродвигателя проиллюстрирован фиг. 1-6, при этом на фиг. 1 изображено мотор-колесо в поперечном разрезе, на фиг. 2 - фрагмент статора, на фиг. 3 и 4 - возможные конструкции электромагнитов, на фиг. 3 - фрагмент распределительного коллектора и на фиг. 6 - временная диаграмма тока распределительного коллектора. Второй вариант предложенного электродвигателя проиллюстрирован фиг. 7 и 8, при этом на фиг. 7 изображен продольный разрез электродвигателя, а на фиг. 8 - фрагмент статора и возможная конструкция квадроэлектромагнита. В первом варианте электродвигателя (фиг. 1-6) обозначены: обечайка 1, боковые крышки 2, 3, электромагниты 4, поперечные магнитопроводные пластины (болванки) 5, кольцеобразные магнитопроводы 6, 7, дисковый немагнитопроводный держатель 8, токосъемник 9, токонепроводящий диск 10, распределительный коллектор 11 с выводом 12, ось 13, постоянные магниты 14, обмотки 15 катушек электромагнитов, медные пластины 16 распределительного коллектора, токонепроводящая основа 17 распределительного коллектора, обод 18 и шина 19. Кольцеобразные магнитопроводы 6 и 7 установлены на немагнитопроводном держателе 8. На магнитопроводах 6 и 7 расположены четные количества равноудаленных по окружности постоянных магнитов 14 соответственно северной и южной полярности с совмещением по осевым линиям разноименных полюсов. Магнитопроводные пластины 5 размещены между парами совмещенных полюсов. На обечайке 1 закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол электромагниты 4, соединенные с токосъемниками 9. Медные пластины 16 распределительного коллектора 11 разделены диэлектрическими промежутками и соединены между собой электрически. Количество медных пластин 16 (и токонепроводящих промежутков - паузных секторов) равно количеству постоянных магнитов 14 на каждом из кольцевых магнитопроводов 6, 7 статора. С медными пластинами 16 контактируют скользящие по поверхности распределительного коллектора 11 токосъемники 9. Угол смещения токосъемников 9 равен углу смещения электромагнитов 4. Как правило, токосъемники 9 устанавливаются на токонепроводящем диске 10, который крепится на боковой крышке, например 3, составляющей вместе с обечайкой 1 и другой боковой крышкой 2 цилиндрическую конструкцию вращающегося внешнего ротора. Электромагниты 4 являются поперечными двухполюсными. Распределительный коллектор 11 выполнен с возможностью совместного с токосъемниками 9 преобразования постоянного тока в импульсный однонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с совпадением осевых линий медных пластин 5 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 статора. Электромагниты 4 могут иметь броневое исполнение с одной обмоткой (фиг. 3) или стержневое исполнение с двумя включенными последовательно-встречно обмотками (фиг. 4). Первые одноименные выводы электромагнитов подключены к соответствующим однополярным токосъемникам 9, а вторые одноименные выводы соединены между собой и связаны с корпусом электродвигателя или через скользящий механизм - с пропущенным через полую ось одножильным проводом. Распределительный коллектор 11 закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. Во втором варианте электродвигателя (фиг. 7, 8) дополнительно обозначены квадроэлектромагниты 20 с обмотками 21. Кольцеобразные магнитопроводы 6 и 7 установлены на немагнитопроводном держателе 8. На магнитопроводах 6 и 7 расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов 14. На обечайке 1 закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол явно выраженные квадроэлектромагниты 20, соединенные с токосъемниками 9. Медные пластины 16 распределительного коллектора 11 разделены диэлектрическими промежутками. Количество медных пластин 16 (и токонепроводящих промежутков - паузных секторов), как и в первом варианте, равно количеству постоянных магнитов 14 на каждом из кольцевых магнитопроводов 6,7 статора. С медными пластинами 16 контактируют скользящие по поверхности распределительного коллектора 11 токосъемники 9. Угол смещения токосъемников 9 равен углу смещения электромагнитов 4. Распределительный коллектор 11 выполнен с возможностью совместного с токосъемниками 9 преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с совпадением осевых линий медных пластин 5 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 статора. Квадроэлектромагниты 20 включены с возможностью предотвращения увеличения протекающего через них тока при смещении осевых линий полюсов по отношению к осевым линиям постоянных магнитов 14 статора. Квадроэлектромагниты 20 выполнены с четырьмя полюсами, обращенными к постоянным магнитам 14 статора попарно по осевой линии и радиально, и четырьмя обмотками 21, включенными последовательно-встречно. Выводы квадроэлектромагнитов 20 соединены с соответствующими парами токосъемников 9, установленных по осевым линиям квадроэлектромагнитов 20. Распределительный коллектор 11 закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. Работа электродвигателя по первому варианту осуществляется на основе сил взаимодействия электромагнитов 4 ротора с постоянными магнитами 14 и магнитопроводными пластинами 5 статора. В моменты совмещения осевых линий электромагнитов 4 с постоянными магнитами 14 обмотки электромагнитов оказываются запитанными через токосъемники 9 таким образом, что на обоих концах электромагнитов 4, обращенных к статору, образуются полюса, одноименные полюсам постоянных магнитов 14. Происходит отталкивание полюсов электромагнитов 4 от постоянных магнитов 4 и притягивание их к поперечным магнитопроводным пластинам 5 с замыканием по электрическому потоку на них. При совмещении осевых линий полюсов электромагнитов 4 с осевыми линиями поперечных пластин 5 статора имеет место размыкание (обесточивание) обмоток электромагнитов 4, полюса которых уже в качестве обычных магнитопроводных болванок притягиваются к последующей паре постоянных магнитов 14 статора. Совмещение осевых линий электромагнитов 4 с осевыми линиями последующей пары постоянных магнитов 14 предопределяет подключение обмоток электромагнитов 4 через токосъемники 9 к источнику питания. На электромагните 4 вновь образуются полюса, одноименные с полюсами постоянных магнитов 14. Процесс повторяется. При реализации мотор-колеса напряжение 12 В к распределительному коллектору 11 подается через одножильный провод в полой оси. Второй контакт осуществляется, в частном случае, через корпус электродвигателя. Скорость может регулироваться с помощью широтно-импульсного модулятора, установленного рядом с блоком аккумуляторов. Высокая технологичность в сборке за счет исключительной простоты конструкции (всего 5 узлов), экономичность (дорогостоящие постоянные магниты через раз заменены болванками, а каждый электромагнит снабжен всего одним токосъемником вместо двух), высокая энергоемкость обмоток по плотности тока делают данный импульсный электродвигатель по затратам на производство и себестоимости исключительно выгодным промышленным изделием с высоким запасом конкурентоспособности. Предложенный по первому варианту импульсный электродвигатель был опробован в мотор-колесах различных транспортных средств. В полноприводном мотоцикле, например, использовались два одинаковых устройства по первому варианту. При этом основные технические параметры имели следующие значения: Напряжение 48 В Средний рабочий ток 35-40 А Мощность 1000 Вт на каждое колесо Максимальная скорость 90 км/ч Грузоподъемность 120 кг Дальность пробега (при емкости баарей 60 А/ч) 150 км. Работа электродвигателя по второму варианту осуществляется по тому же принципу. В данном случае магнитопроводы статора отстоят друг от друга по значительному воздушному зазору и не связаны по магнитному потоку. Все четыре обмотки 21 квадроэлектромагнита 20 соединены последовательно-встречно, т.е. начало одной - с началом другой попарно поперек (по осевой линии), а затем конец одной пары - с концом другой. Оставшиеся два вывода соединены с токоприемниками 9, установленными по осевым линиям полюсов квадроэлектромагнита 20. В моменты совмещения осевых линий полюсов квадроэлектромагнитов 20 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 происходит перекоммуникация через токосъемники 9, которые от паузных (неэлектрических) секций распределительного коллектора 11 переходят на силовые медные пластины 16 и обмотки 21 квадроэлектромагнита 20 и создают на всех четырех его полюсах полярности, одноименные с четырьмя полюсами магнитов 14 статора. Это приводит к отталкиванию и одновременному переходному притягиванию к последующим постоянным магнитам 14 противоположной полярности. Даже при больших нагрузках электродвигатель с квадроэлектромагнитами позволяет легко преодолевать подъемы и не боится токовых перегрузок. С использованием принятой конструкции квадроэлектромагнитов 20 при смещении осевых линий полюсов квадроэлектромагнита по отношению к осевым линиям постоянных магнитов ток в его обмотках 21 не растет, поскольку электромагнитный поток временно замыкается по верхнему тороиду, состоящему из четырех "спинок" каждого из четырех соединительных магнитопроводных переходов. Конструкция почти не имеет потерь по электромагнитным потокам и обладает высоким коэффициентом полезного действия. Указанное обстоятельство предопределяет значительное повышение тяги при малых потребительских мощностях. Квадроэлектродвигатель данной конструкции, установленный на мотороллер-трехколесник в качестве мотор-колеса, легко буксирует однотонный автомобиль, потребляя от источника напряжением 36 В всего 16 A. Следовательно, при потребляемой мощности 500 Вт (менее 1 лошадиной силы) достигается довольно значительный крутящий момент.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.05.2005
Извещение опубликовано: 20.04.2006 БИ: 11/2006
PC4A Государственная регистрация договора об отчуждении исключительного права
Дата и номер государственной регистрации договора: 17.06.2011 № РД0082771
Лицо(а), передающее(ие) исключительное право:Шкондин Василий Васильевич (RU)
Приобретатель исключительного права: Общество с ограниченной ответственностью "Мотор-Колесо Шкондина" (RU)
(73) Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Мотор-Колесо Шкондина" (RU)
Адрес для переписки:О.В.Комардину, ул. Ельнинская, д. 3, кв. 71, Москва, 121467
Дата публикации: 27.07.2011
www.findpatent.ru
Содержание
Введение
1. Анализ исходных данных и выбор схемы
2. Принцип работы устройства
3. Расчёт цепи схемы управления
3.1. Расчёт генератора линейно изменяющегося напряжения
3.2. Расчёт сравнивающего устройства
3.3. Расчёт исполнительного устройства
4. Построение механической и регулировочной характеристик электродвигателя
Заключение
Список используемой литературы
Машины постоянного тока до сих пор активно применяются в качестве двигателей (ДПТ) и генераторов (ГПТ). ДПТ имеют хорошие регулировочные свойства, значительную перегрузочную способность и сравнительно мягкие механические характеристики, а кроме того мало подвержены внешним воздействиям. Благодаря этому они активно используются в промышленности, особенно в областях регулирования и системах автоматики.
Исполнительные двигатели постоянного тока (ИДПТ) являются одной из наиболее распространенных составных частей исполнительных механизмов. Поэтому двигатель является либо чисто инерционным звеном, либо инерционным звеном, соединенным совместно с другими звеньями, он обладает способностью сглаживать пульсации управляющего напряжения U у , усредняя его. Это позволяет использовать регулирующие устройства, работающие в импульсном режиме (управляемые выпрямители, широтно-импульсные усилители и т.п.), когда изменения напряжения управления, непрерывно подводимого к двигателю, а путем изменения времени, в течение которого к двигателю подводится накопительное напряжение.
Конструкция ДПТ сложнее и их стоимость выше, чем асинхронных двигателей. Однако в связи с широким применением автоматизированного электропривода и тиристорных преобразователей, позволяющих питать электродвигатели постоянного тока регулируемым напряжением от сети переменного тока, эти электродвигатели широко используют в различных отраслях народного хозяйства.
Эта работа направлена на построение устройства управления (УУ) к одному из многих представителей класса ИДПТ. Здесь будут рассматриваться основные принципы построения УУ ИДПТ и приведен расчет одного устройства для двигателя с мощностью P = 75 Вт и скоростью вращения n = 5000 об/мин.
1. Анализ исходных данных и выбор схемы
В данной курсовой работе предлагается рассчитать схему импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока (ИДПТ).
Наиболее подходящим по бланку задания двигателем является СЛ-525, т.к. у него высокая продолжительность непрерывной работы (2000 ч.), высокий КПД (59%). В дальнейшем будем использовать этот двигатель, все расчеты ведутся по его данным.
В соответствии с бланком задания двигатель СЛ-525 питается от двух независимых источников напряжения (двигатель с независимым возбуждением), которые подают энергию соответственно на якорную обмотку и обмотку возбуждения. Из этого следует, что принципиально возможно два варианта управления: якорное, когда обмотка возбуждения подключена постоянно к источнику с неизменным напряжением (а на якорную обмотку подают напряжение управления только при необходимости вращения двигателя) и полюсное, при этом якорная обмотка подключена на источник с неизменным напряжением, а напряжение, подводимое к обмотке возбуждения, изменяется. Фактически при полюсном управлении изменяется магнитный поток. Данный способ применяется сравнительно редко, т.к. при Uв = 0 в ИДПТ имеется остаточный поток, а, следовательно, и небольшой электромагнитный момент, приводящий к самоходу двигателя, что недопустимо в точных системах, где применяются двигатели. Кроме того, при данном способе управления регулировочные характеристики могут быть неоднозначны и нелинейны, что также можно отнести к недостаткам этого способа управления.
Поэтому в основу расчета следует положить принцип якорного управления двигателем. Одним из недостатков этого способа является большая мощность управления. Именно с целью ее уменьшения и следует использовать принцип импульсного управления двигателя по якорной обмотке.
При таком способе двигатель управляется напряжением, подводимым к якорю с определенной длительностью. Для оценки длительности импульса вводится относительная величина, равная
и называемая коэффициентом заполнения (обратная величина - 
- скважность). В этой формуле tu - время импульса, Т - период следования импульсов.
Работа двигателя при импульсном управлении состоит из чередующихся периодов разгона и торможения, причем периоды разгона должны быть малы по сравнению с электромеханической постоянной времени двигателя - тогда скорость вращения якоря w(t) не успевает к концу периода достигнуть установившегося значения.
Мгновенная скорость якоря электродвигателя будет непрерывно колебаться относительно среднего значения wСР , которое при неизменных моменте нагрузки и напряжении возбуждения однозначно определяется коэффициентом заполнения t. Причем амплитуда этих колебаний тем меньше, чем больше отношение электромеханической постоянной двигателя к периоду следования импульсов Т. С ростом частоты управляющих импульсов и с увеличением электромеханической постоянной времени амплитуда колебаний скорости уменьшается. Среднее значение скорости увеличивается с ростом относительной продолжительности импульсов, подаваемых на электродвигатель, и зависит от момента нагрузки и напряжения импульса Umax , что необходимо учитывать при применении данного способа управления.
Вообще, к импульсному регулированию существуют два подхода:
- При постоянном t изменяется напряжение питания, тогда управление сводится к подаче энергии в цепь якоря, изменяемой по величине, но в фиксированные моменты времени. Способ практически не используется, т.к. имеется полная аналогия якорного управления.
- Собственно импульсное регулирование, которое в свою очередь можно подразделить на частотно-импульсное и широтно-импульсное управление.
Названия этих методов говорят сами за себя.
Так при частотно-импульсном регулировании t изменяется с изменением частоты следования импульсов. При этом длительность импульса не изменяется. По абсолютной величине она остается постоянной.
При широтно-импульсном регулировании частота импульсов остается постоянной, а tu изменяется.
Для дальнейшего рассмотрения и последующего расчета следует принять именно этот способ.
Структурную схему наиболее просто и часто встречающегося варианта широтно-импульсного регулирования работы двигателя можно увидеть на рис.1.
На данном рисунке ГЛИН - это генератор линейно изменяющегося напряжения. С помощью него создается частота следования импульсов. Диаграммы, иллюстрирующие работу устройства, изображены на рис.2,3.
Схема работает следующим образом. ГЛИН подает импульсы на один из входов устройства сравнения - U ( t ) , на другой вход поступает сигнал постоянного уровня U оп (рис.2, 3а). В случае, если U ( t ) 
U оп , на выходе устройства сравнения возникает последовательность импульсов прямоугольной формы. Если же U ( t ) > U оп , на выходе наблюдается низкий уровень сигнала (логический ноль). Импульсы возникают с частотой ГЛИН. Длительность импульсов изменяется посредством регулирования величины опорного напряжения (рис.2, 3б). Источник опорного напряжения реализуется с помощью потенциометра. В качестве устройства сравнения используется компаратор напряжения. Учитывая, что сигнал, выдаваемый компаратором невелик (I = 0,005А), его необходимо усилить. Для этого в схеме предусмотрен усилитель. В таком усилителе, как в обычном импульсном, нельзя использовать в качестве разделительных элементов конденсаторы и трансформаторы, поскольку вместе с изменением длительности импульса при неизменной частоте изменяется постоянная составляющая, которая не передается разделительными элементами. Таким образом, данный усилитель представляет собой усилитель постоянного тока. В данной курсовой работе усилитель выполнен на базе ключей с резистивной связью.
Импульсный сигнал, усиленный усилителем, управляет работой квантующего элемента, который является электронным прибором (транзистором или тиристором), работающем в ключевом режиме. Когда ключ открыт, напряжение от источника питания поступает на якорную обмотку двигателя. Скачок напряжения в виде импульса приводит к разгону двигателя, а пауза определяет режим торможения двигателя. Посредством чередования разгона и торможения двигателя устанавливается средняя скорость вращения его вала. Причем пульсации скорости являются незаметными благодаря инертности двигателя и достаточно большой частоте следования импульсов (рис.2в, 3в).
В данной схеме в качестве источника переменного напряжения используется именно ГЛИН, т.к. именно он обеспечивает плавность и линейность регулирования подачи импульсов. Если бы в качестве такого источника был использован, например, источник напряжения с сигналом вида U(t) = |sinwt|, то ближе к амплитуде данного сигнала имелась бы существенная нелинейность, и регулирование не было бы плавным.
3. Расчет цепи схемы управления
3.1 Расчет генератора линейно изменяющегося напряжения
Линейно изменяющимся (пилообразным) напряжением (ЛИН) называют импульсное напряжение, которое в течение некоторого времени изменяется практически по линейному закону, а затем возвращается к исходному уровню.
mirznanii.com
Электри́ческий раке́тный дви́гатель и́мпульсный — ЭРД, работающий в режиме кратковременных импульсов длительностью от нескольких микросекунд до нескольких милисекунд.
Варьируя частоту включений РД и длительность импульсов, можно получать любые потребные значения суммарного импульса тяги. ДУ с такими РД содержат накопитель электрической энергии (обычно конденсаторную батарею большой ёмкости) и блок коммутации или систему возбуждения разряда. В импульсных ЭРД могут быть получены большие мгновенные значения тяги при сравнительно небольшой средней мощности электропитания и соответственно небольших общих нагрузках на конструкцию, что облегчает задачу достижения длительного ресурса РД.
Выбор РТ практически неограничен: могут использоваться любые газы, металлы, твёрдые и жидкие диэлектрики. Наиболее прост коаксиальный импульсный Э. р. д., содержащий два коаксиально расположенных электрода, разделённых электроизоляционной перегородкой, через отверстия в которой подаётся РТ. При разряде конденсатора между электродами возникает ток и образуется сгусток плазмы, на который действует осевая ускоряющая сила (как в сильноточном торцевом РД), выстреливающая его из рабочей зоны («плазменная пушка»). РД с плоскими электродами называют линейными, шинными, или рельсовыми («рельсотронами»).Электри́ческий раке́тный дви́гатель и́мпульсный эрозио́нный — импульсный ЭРД, в котором в качестве РТ используются продукты электрической эрозии электродов или изоляционной перегородки (обычно — фторопласт). Он является по существу развитием электровзрывного РД. В пинчевом импульсном ЭРД используется явление самосжатия (пинчевания) собственным магнитным полем сгустков плазмы, образующихся при разряде тока (силой до сотен кА) в газе внутри специальной камеры с соплом, через которое происходит истечение плазмы. В импульсном РД с бегущей волной последовательные сгустки плазмы, предварительно полученные индукционным (высокочастотным) методом (как в индукционном электротермическом РД), разгоняются внешним бегущим магнитным полем.
В 1964 в системе ориентации советских КА «Зонд-2» в течение 70 минут функционировали 6 эрозионных импульсных РД, работавших на фторопласте; получаемые плазменные сгустки имели температуру ~ 30 000 К и истекали со скоростью до 16 км/с (конденсаторная батарея имела ёмкость 100 мкф, рабочее напряжение составляло ~ 1 кВ). В США подобные испытания проводились в 1968 на КА «ЛЭС-6». В 1961 пинчевый импульсный РД американской фирмы «Рипаблик авиэйшен» (англ. Republic Aviation) развил на стенде тягу 45 мН при удельном импульсе 10—70 км/с.
dic.academic.ru
Изобретение относится к электрореактивным двигателям, использующим электронно-детонационный тип разряда. Двигатель состоит из анода и катода с разрядным промежутком, между которыми расположена подвижная поверхность с направленным и управляемым перемещением, контактирующая с источником жидкого или гелеобразного рабочего тела. Подвижная поверхность может быть выполнена в виде криволинейной поверхности, например цилиндра, или плоскости, например диска, с приводом, обеспечивающим скорость вращения, пропорциональную частоте подачи разрядных импульсов. При этом разрядный промежуток представляет собой образующую криволинейной поверхности или зону на плоскости между анодом и катодом. Изобретение позволяет создать импульсный плазменный двигатель, обладающий самозалечиванием дефектов на поверхности рабочего тела в зоне разрядного промежутка и самовосстановлением работоспособности в условиях появления различных неблагоприятных факторов в процессе импульсных разрядов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области электрических реактивных двигателей (ЭРД) импульсного действия.
Известны импульсные плазменные двигатели на газообразном рабочем теле (РТ), например ксеноне, аргоне, водороде, и импульсные двигатели эрозионного типа с твердофазным рабочим телом типа тефлон, расположенным внутри разрядного промежутка [1], [2], [3]. Основным недостатком первого типа двигателей является сложность синхронизации (согласования) во времени подачи строго дозируемой порции газообразного рабочего тела в зону разрядного промежутка с временными характеристиками подачи импульсных напряжений на электроды разрядного промежутка и, как следствие, низкий коэффициент использования рабочего тела. Во втором случае - эрозионный тип, удельные параметры имеют низкие значения, максимальный кпд не превышает 15%, из-за доминирующего газодинамического механизма ускорения плазмы.
Более совершенным типом двигателя данного класса является импульсный плазменный реактивный двигатель [4] торцевого типа на твердом рабочем теле - тефлоне, как эталонном рабочем теле. В этом двигателе с преобладающим электронно-детонационным типом разряда [5] (взрывная инжекция электронов с поверхности рабочего тела в сторону анодного электрода, вызванная высоким положительным потенциалом на анодном электроде по отношению к катодному электроду, находящемуся под нулевым потенциалом и наносекундным диапазоном длительности разрядного импульса) реализуется выход ионной компоненты в режиме перекрытия разрядом разрядного промежутка и его последующей нейтрализации на завершающей дуговой фазе разряда. Такой ЭРД, названный по типу реализуемого в нем разряда как ЭДРД - электронно-детонационный ракетный двигатель, позволяет получать на рабочем теле - тефлоне более высокие удельные параметры за счет значительного уменьшения дуговой фазы разряда. Однако в нем при наработке ресурса возникают неустойчивости процесса генерации плазмы в виде плазменных жгутов (пинчей) с образованием на поверхности рабочего тела каналов с повышенной проводимостью, и, как следствие, к интенсивному местному уносу рабочего тела с данной зоны, что ведет к снижению ресурсных характеристик ввиду неравномерности выработки рабочего тела в разрядном промежутке и низкого уровня стабильности выходных характеристик.
Задачей, решаемой с помощью предлагаемого изобретения, является создание импульсного плазменного ЭРД с ресурсом >109 включений и частотой импульсов 1...1000 Герц, в котором должны быть реализованы принципы самозалечивания дефектов на поверхности рабочего тела в зоне разрядного промежутка и самовосстановления работоспособности в условиях появления различных неблагоприятных факторов в процессе импульсных разрядов.
Задача решается путем изменения конструкции известного ЭДРД. В известном импульсном плазменном реактивном двигателе торцевого типа, состоящем из анода и катода с разрядным промежутком и рабочего тела, заключенного между ними, предлагается в зоне между анодом и катодом расположить подвижную криволинейную поверхность или плоскость с направленным и управляемым перемещением с обеспечением ее контакта перед разрядным промежутком с источником жидкого или гелеобразного рабочего тела.
Для упрощения управления процессом подвижная криволинейная поверхность может быть выполнена цилиндрической или сферической формы, а в случае с подвижной плоскостью - в виде диска или ленты с приводом, обеспечивающим скорость перемещения (вращения), пропорциональную частоте подачи разрядных импульсов, при этом разрядный промежуток будет представлять собой образующую цилиндрической поверхности или зону на плоскости между анодом и катодом.
Источником жидкого рабочего тела может являться пористо-капиллярный эластичный фитиль, сообщенный с системой хранения рабочего тела.
В качестве рабочего тела можно применять жидкий диэлектрик с низким значением давления насыщенных паров [6], например синтетическую жидкость, вакуумное масло и другие, для повышения эффективности работы и снижения утечек рабочего тела в условиях глубокого вакуума космического пространства. При этом подвижная поверхность выполняется из смачиваемого рабочим телом диэлектрического материала, например капролона, керамики и т.д.
Указанная совокупность признаков и физических эффектов позволяет получить в предлагаемом импульсном ЭРД высокий ресурс и стабильный уровень характеристик, упрощает систему подачи РТ, что ведет к упрощению электрической реактивной двигательной установки в целом.
Заявляемое изобретение поясняется чертежом. На фиг.1 показана конструктивная схема двигателя с цилиндрической подвижной поверхностью. На фиг.2 показана конструктивная схема двигателя с плоской подвижной поверхностью в виде диска. Основным его элементом является барабан 1 цилиндрической формы, изготовленный из диэлектрика, например капролона, материал которого обладает эффектом смачивания в зоне его контакта с рабочим телом, например вакуумным маслом, поступающим из бака хранения рабочего тела 2. Разрядный промежуток для генерации плазмы организуется на цилиндрической образующей барабана между обострителями 3 двух противоположно установленных электродов. Один из электродов находится под положительным потенциалом - анод 4, а второй под нулевым потенциалом - катод 5. Для вращения барабана используется электропривод 6, например двигатель шагового типа, скорость которого зависит от частоты разрядных импульсов, подаваемых на электроды 4 и 5. Внешняя поверхность цилиндра имеет контакт с жидкой рабочей средой посредством касания пористо-капиллярной структуры эластичного фитиля 7 внешней стенки цилиндра. Аналогичное устройство может быть выполнено на базе любых криволинейных поверхностей, например сфера, конус и т. д. в зависимости от конкретного функционального назначения.
На фиг.2 приведено исполнение устройства, где подвижная поверхность выполнена в виде плоского диска 8, изготовленного из диэлектрического материала, например капролона, обладающего эффектом смачивания в зоне его контакта с рабочим телом, например вакуумным маслом, поступающим из бака хранения рабочего тела 2. Диск вращается вокруг собственной оси при помощи электродвигателя 6, например шагового типа, скорость которого зависит от частоты подачи разрядных импульсов. Особенностью данного типа ЭРД является то, что разрядный промежуток для генерации плазмы организуется на поверхности диска между обострителями 3 двух противоположно установленных электродов. При этом один из электродов, находящийся под положительным потенциалом - анод 4, может быть расположен как на оси диска (фиг.2), так и на периферии диска, а второй, находящийся под нулевым потенциалом - катод 5, представляющий из себя либо одиночный обостритель, либо сумму обострителей, расположен на периферии диска по окружности (фиг.2). Рабочая поверхность диска имеет контакт с жидкой рабочей средой посредством касания пористо-капиллярной структуры эластичного фитиля 7.
ЭРД такого типа работает следующим образом. Цилиндрический барабан 1 приводится во вращение перед началом подачи высоковольтных разрядных импульсов на электроды 4 и 5 с упреждением в несколько секунд. За этот период в зону разрядного промежутка, за счет смачивания на поверхность барабана поступает рабочее тело в виде тонкой пленки. При подаче разрядных импульсов на электроды 4 и 5, между обострителями электродов 3 по поверхности жидкой пленки возникает разряд, генерирующий ионную, а затем плазменную составляющие разряда и создающий реактивный импульс тяги. При этом пропорционально темпу частоты разрядов ЭРД путем изменения скорости вращения барабана 1 в зону разрядного промежутка через фитиль 7 на внешнюю поверхность вращающегося барабана 1 все время поступает новая порция рабочего тела.
Проверка износа материала барабана 1 путем контроля показателей шероховатости его цилиндрической поверхности после многочасовых испытаний с частотой до 100 Гц не выявила изменений. В таком исполнении разрядный промежуток и система подачи в него рабочего тела органично взаимосвязаны и взаимозависимы. Вся система имеет низкий уровень нагрева конструктивных элементов. Появление в дуговой фазе разряда неустойчивостей процесса генерации плазмы в виде плазменных жгутов (пинчей) вследствие местных нарушений поверхности рабочего тела не приводит к дефектам, так как в разрядный промежуток, в темпе разрядных импульсов происходит подача свежих (новых) порций рабочего тела с толщиной пленки, определяемой явлением смачивания поверхности барабана рабочим телом. Реализация такой схемы двигателя предполагает удобную схему подвода рабочего тела к поверхности барабана от баков хранения рабочего тела через пористо-капиллярную структуру эластичного фитиля 7.
Кроме того, ЭРД с подвижной цилиндрической поверхностью, позволяет с помощью одного двигателя, имеющего четыре разрядных промежутка, управлять по двум каналам, например крена и тангажа, рыскания и тангажа, рыскания и крена, в зависимости от места расположения ЭРД на поверхности летательного аппарата.
По принципу работы ЭРД с диском (фиг.2) работает так же, как ЭРД с барабаном (фиг.1). При этом в схеме с диском можно реализовать торцевой тип разряда [4] за счет применения цилиндрического катода с большим числом обострителей, расположенного на периферии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гришин С.Д., Лесков Л.В., Козлов Н.П. Электрические ракетные двигатели. М.: Машиностроение, 1975 г. Стр.198...223.
2. Фаворский О.Н., Фишгойт В.В., Янтовский Е.И. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. М.: Машиностроение, Высшая школа, 1978 г, стр.170...173.
3. Космические двигатели - состояние и перспективы. Под редакцией Л.Кейвни (перевод с английского под ред. А.С.Коротеева). М.:, 1988 г. Стр.186...193.
4. Патент на изобретение №2146776 от 14 мая 1998 г. Импульсный плазменный реактивный двигатель торцевого типа на твердом рабочем теле.
5. Ю.Н.Вершинин Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков. Екатеринбург. УрО РАН. 2000 г.
6. Синтетические жидкости для электрических аппаратов. М.И.Шахнович. М., Энергия. 1972 г.
1. Импульсный плазменный электрический реактивный двигатель, состоящий из анода и катода с разрядным промежутком и рабочего тела, заключенного между ними, отличающийся тем, что в зоне между анодом и катодом расположена подвижная поверхность с направленным и управляемым перемещением, контактирующая с источником жидкого или гелеобразного рабочего тела.
2. Импульсный плазменный электрический реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что подвижная поверхность выполнена в виде криволинейной поверхности, например цилиндра с приводом, обеспечивающим скорость перемещения, пропорциональную частоте подачи разрядных импульсов, а разрядный промежуток представляет собой образующую криволинейной поверхности.
3. Импульсный плазменный электрический реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что подвижная поверхность выполнена в виде плоскости, например диска с приводом, обеспечивающим скорость перемещения, пропорциональную частоте подачи разрядных импульсов.
4. Импульсный плазменный электрический реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что источником жидкофазного рабочего тела является пористо-капиллярный эластичный фитиль, сообщенный с системой хранения рабочего тела.
5. Импульсный плазменный электрический реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочим телом является жидкофазный диэлектрик, например вакуумное масло, а подвижная поверхность выполнена из смачиваемого рабочим телом диэлектрического материала, например капролона.
www.findpatent.ru
Cтраница 1
Импульсный двигатель имеет статор с тремя парами явно выраженных полюсов. На статор наложена трехфазная обмотка, каждая фаза которой распределена на двух диаметрально противоположных полюсах. Одним концом фазовые обмотки статора присоединяются к ламелям коммутаторного ключа, а другим - к минусу источника питания. Стальной двухполюсный якорь А специальной формы закреплен на оси О. [2]
Особенности импульсного двигателя системы СПЧ мы рассмотрим с точки зрения современных представлений. Обмотки статора образуют трехлучевую звезду с выведенной общей точкой, которая соединена с одним из полюсов источника постоянного тока. [3]
Бумага подается встроенным импульсным двигателем или от внешнего механического привода. [4]
По своей конструкции импульсные двигатели и генераторы ближе к синхронным машинам и рассматриваются в гл. Для анализа процессов преобразования энергии в таких машинах применяются те же уравнения и те же подходы к их составлению, что и при несинусоидальном несимметричном напряжении питания. [5]
Движение бумаги производится импульсным двигателем, один импульс обеспечивает перемещение бумаги на 1 / 3 мм. При нормальном режиме датчик дает 180 импульсов в час. [6]
Блок привода управляет импульсным двигателем привода счетного механизма дистанционного учета количества в комплекте с блоком-датчиком и представляет собой литой остов, на котором смонтированы двигатель, силовой трансформатор и дроссель. [7]
Имеются и специальные виды импульсных двигателей, сконструированных для выполнения особых технологических операций. [9]
При перемещении диаграммы от импульсного двигателя за один импульс протягивается 0 2 мм диаграммы. [10]
Электрическая бритва Нева-3 с импульсным двигателем ( табл. 25) ( рис. 62) состоит из корпуса, электродвигателя, ножевого блока, волосоулавливателя, защитного колпачка и съемного соединительного шнура. [11]
Блок-привод предназначен для управления импульсным двигателем привода счетного механизма дистанционного учета количества жидкости. Основа конструкции прибора - литой остов, на котором крепятся все узлы прибора. На остове смонтированы двигатель, силовой трансформатор и дроссель. [12]
Для этого на роторе буровой устанавливается импульсный двигатель, состоящий из якоря и реактора. Якорь через переводник жестко подсоединяется к бурильной колонне, а реактор подвешивается на талевой системе. [13]
В рассматриваемой системе шаговый двигатель представляет собой электрический реактивный импульсный двигатель. Возможно применение двух модификаций: с внешним ротором или с промежуточным полым ротором. При использовании специальной схемы этот шаг может быть уменьшен в два раза. [14]
Разработанные ЭНИМСом две модификации ЭШД, представляющие собой реактивные импульсные двигатели с внешним ротором ( фиг. ЭШД с явно выраженными полюсами и распределенной или сосредоточенной обмоткой статора, где величина шага лимитируется полюсным делением. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Импульсные плазменные двигатели (ИПД) наиболее пригодны для систем ориентации, управления и коррекции траектории космических аппаратов. В этом качестве они обладают рядом важных преимуществ достаточным уровнем тяговых характеристик при малой удельной массе, малой потребляемой мощностью, высокой надежностью, ресурсом до 10 - 10 выстрелов, минимальное значение управляющего импульса— до 10" Н-с, время срабатывания порядка 10 с. [c.154]
Среди ЭРД наиболее перспективными для систем ориентации и стабилизации КА являются эрозионные импульсные плазменные двигатели. Они обладают важными преимуществами по сравнению с ЖРД и стационарными ЭРД. Это - постоянная готовность к работе, малая инерционность и практически полное отсутствие импульса последействия, возможность точной дозировки импульса, малый импульс, создаваемый в течение одного срабатывания двигателя (до 10 Не), линейный ход зависимости тяги от расхода, высокий ресурс двигателя, возможность использования любых рабочих веществ — различных газов, металлов, твердых и жидких диэлектриков, относительно небольшая средняя потребляемая мощность и невысокие требования к конструкционным материалам. [c.190]
На рис. 5.2 изображена экспериментальная солнечная двигатель Ная установка с эрозионным импульсным плазменным двигателем. [c.190]
Для поддержания формы зеркала относительно каркаса используются эрозионные импульсные плазменные двигатели, обеспечиваюш 1е тягу в тысячные доли ньютона. [c.210]Н. п. в природе, технике и лабораторных условиях. Неидеальной является плазма в жидких металлах, полупроводниках, электролитах (ЭЛТ, рис. 1), в глубинных слоях Солнца и планет-гигантов Солнечной системы, плазма белых карликов. Неидеальной является плазма рабочих тел в магнитогидродинамических генераторах на парах щелочных металлов (МТД), ракетных двигателях с газофазным ядерным реактором (ЯЭУ) плазма, возникающая в установках по исследованию термоядерного синтеза путём лазерного, электронного и взрывного обжатий мишени (см. Лазерный термоядерный синтез, Инерциальное удержание). Н. п. возникает за сильными ударными волнами при взрывах или при высокоскоростном ударе. В установках плазменной технологии неидеальная плазма возникает при импульсных электрических разрядах. [c.253]
| Рис. 4.3. Структура плазменного течения в импульсном двигателе |  |
Схема эрозионного импульсного плазменного двигателя спутника ЬЕ8-6 1 — брусок тефлона г — катод з — анод 4 — струя плазмы з — устройство для поджига разряда в — буртик 7 — конденсатор 8 — пруншна подачи. [c.609]
После выхода из ускорителя медленного сгустка плотность плазмы за его фронтом достигает 10 10 см" , а температура — 2 — 4 эВ. Распределение магнитного поля вдоль электродов позволяет сделать вывод, что в зоне распределенного разряда, возникающего за фронтом медленного сгустка, образуются замкнутые токовые петли, которые Имеют вид вложенных друг в друга вытянутых овалов. Эти токовые петли продолжают наблюдаться и после прекращения основного разряда, что находится в соответствии с оценками скипового времени. Все это время продолжается испарение диэлектрика и разгон плазмы электромагнитными силами. Таким образом, в импульсном плазменном двигателе осуществляется своеобразная трансформация энергии, запасенной в конденсаторной батарее, значительная часть которой сначала преобразуется в магнитную энергию замкнутых токовых петель и лишь затем в кинетическую энергию плазмы. Согласно прямым измерениям электрических и мад1итнь1Х полей [11], на стадии распределенного разряда [c.157]
В качестве типичного примера бортового варианта приведем импульсный плазменный двигатель системы ориентации и стабилизации, которая была использована на высотной ракете. Импульсные пЛазмен-ные двигатели рельсового типа создают импульсы тяги в двух противоположных направлениях. Емкость конденсатора 4 мкФ рабочее напряжение 2 кВ, удельная масса 100 г/Дж, рабочее вещество - фторопласт. Двигатель обеспечивает импульсы 1,8-10" Н-с с интервалом 6 с. Средняя скорость истечения 5J5 10 см/с, цена тяги 400 Вт/сН. [c.162]
В декабре 1964 г. на автоматической межпланетной станции Зонд-2 впервые в условиях космического пространства была испытана система ориентации на основе эрозионных импульсных плазменных двигателей (ИПД). В послед)тощие годы испытания подобных двигателей в космическом пространстве были продолжены. Для вьшедения двигательных установок в космическое пространство использовалась вертикально стартующая высотная ракета. [c.190]
Солнечная батарея состоит из двух модулей Фотовольт-1000 , соединенных последовательно и обеспечивающих номинальное рабочее напряжение около 2 кВ. Батарея непосредственно стыкуется с накопительным конденсатором импульсного плазменного двигателя и обеспечивает его зарядку. Импульсный плазменный двигатель имеет два ускорительных канала рельсового типа, способных создавать управляющие импульсы в двух противоположных направлениях. Верхняя и нижняя стенки канала — металлические электроды, соединенные с обкладками конденсатора, боковые стенки образуются твердым рабочим вещест [c.190]
На рис. 5.3 представлена двигательная установка с ИПД, работающая от бортового источника энергии низкого напряжения (от аккумуляторной батареи) [И]. В ее состав входит вторичный высоковольтный источник энергии для преобразования напряжения первичного источника (аккумуляторной батареи) в рабочее напряжение (1450 100 В), подводимое к накопительному конденсатору. Остальные блоки двигательной установки те же, что и в рассмотренной выше солнечной установке. Импульсный плазменный двигатель - эрозионного типа со встроенным конденсатором емкостью 30 мкФ. На конденсаторе смонтированы цилиндрические наружный (диаметр 40 мм, длина 60 мм) и внутренний (соответственно 20 и 10 мм) электроды, между которыми размещается рабочее вещество в виде шашки с коническим каналом. Во внутреннем электроде размещается свеча поверхностного пробоя для инициирования разряда в ускорителе. Длительность разряда 10 с, амплитуда разрядного тока около 1,110 А. В качестве рабочих веществ использовались фторопласт-4 и поперечно сшитый полиуретан с каломелью (Hg2 l2). Установка прошла многочисленные наземные испытания. При работе на фторопласте достигнуты следующие характеристики средняя тяга - 3,7 10 Н (при частоте повторения импульсов 2,7 Гц), цена тяги — около 210 Вт/Н, средняя скорость истечения — около [c.192]
Электрические двигатели являются в настоящее время наиболее перспективными для осуш,ествления длительных полетов в пределах Солнечной системы. Они могут применяться для корректировки орбиты спутников Земли и в ряде других случаев. Среди электрических двигателей на первое место могут быть поставлены плазменные двигатели, в которых реактивная тяга создается потоком плазмы. Энергия сообщается плазме нагреванием (за счет джоу-лева нагрева плазмы протекающим через нее током) или ускорением плазмы магнитным полем. Магнитное поле в плазменных магнитогидродинамических двигателях (МГД) не только служит для ускорения плазмы, но и предотвращает ее соприкосновение со стенками камеры и выходного сопла. Так как длительное удержание плазмы магнитным полем осуществить трудно, то плазменные двигатели работают в импульсном режиме. [c.228]
Принцип бездиссипативного ускорения ионов в замагниченной плазме самосогласованным электрическим полем. Этот механизм реализуется в плазменных двигателях с азимутальным дрейфом электронов, в торцевых холловских двигателях, в определенной степени в импульсных двигателях с электромагнитным разгоном плазмы. В наиболее последовательной форме этот метод ускорения реализован в двигателе с анодным слоем (ДАС) - оптимальном варианте двигателей с азимутальным дрейфом электронов. В первоначальной форме идея ДАС бьша сформулирована A.B. Жариновым в конце 50-х годов позже на основе этой идеи, дополненной рядом изобретений, были разработаны высокоэффективные двух- и одноступенчатые двигатели с азимутальным дрейфом. [c.5]
mash-xxl.info
Cтраница 2
Это достигается такой коммутацией цепей, при которой каждый шаг импульсного двигателя уменьшает сопротивление в цепи якоря балансного двигателя на одну ступень, а каждый шаг последнего стремится снова ее ввести. Первое действие увеличивает ток и угловую скорость двигателя 13, второе - уменьшает. [16]
Как и в любой физической системе с упругими связями, в импульсном двигателе при совпадении частоты вынуждающей силы с одной из собственных частот колебаний ротора возникают резонансные явления. Амплитуда колебаний ротора возрастает. При малых затуханиях устойчивая работа системы нарушается, и ротор выпадает из синхронизма. [17]
Для привода приборов времени разработан и освоен промышленностью целый ряд конструкций четырех - и двухтактных импульсных двигателей ( с блоками управления) в микроминиатюрном исполнении. Двигатели для приборов времени построены с моментами от 1 Г мм до 10 Г см с частотой пуска до 5 000 шагов в 1 сек. [18]
В системе а применен девятиконтактный датчик с двумя щетками а, расположенными под углом 140, и шестиполюс-ный импульсный двигатель с двухполюсным якорем. Щетки я снабжены контактными роликами. Обычно число контактных пластин датчиков в этих системах кратно трем; кроме указанного типа, имеются датчики с 6, 12, 15, 18 контактными пластинами. [19]
На этот привод лентопротяжный механизм переключается автоматическим устройством, действующим при возникновении в сети аварии, причем питание импульсного двигателя на время записи осуществляется от автономного источника - аккумуляторной батареи. [20]
В первой группе датчиками служат многоконтактные переключатели, меняющие при повороте щеток комбинацию включенных проводов и возбужденных полюсов импульсных двигателей, что создает в последних определенную пространственную ориентацию магнитного поля; якорь двигателя устанавливается по оси поля под действием электромагнитных сил. Поворот якоря упругий; якорь можно отклонить от согласованного положения и вызвать появление синхронирующего момента. [21]
Для привода приборов времени разработан и пронышленно освоен целый ряд конструкций 4 - х тактных и 2 - х такшых импульсных двигателей ( с блоками управления) в микроминиатюрной исполнении. [22]
В состав собственно регистратора входят: измерительный механизм с термоком-пенсирующей цепочкой, лентопротяжный механизм, комбинированный отметчик времени и глубины, импульсный двигатель, усилитель и узел коммутации. [23]
В первом случае имеется многопроводная схема, передатчик создает при своем повороте комбинации включенных проводов, ориентирующих соответствующим образом магнитное поле импульсного двигателя, ротор которого при этом устанавливается по оси поля. Подобные системы часто характеризуются как имеющие электромагнитную упругую связь с ротором. [24]
Таким образом, в целом мышца - это сложного состава двигатель, состоящий из большого числа ( до нескольких тысяч) параллельно включенных элементарных импульсных двигателей - волокон, конструктивно объединенных в пучки, а по управлению - в двигательные единицы разного типа. Требуемое изменение во времени мышечного усилия обеспечивается при этом путем последовательного включения в определенные моменты времени различного числа двигательных единиц разных типов. [25]
При этом стол, например, фрезерного станка совершает равномерное ведущее перемещение по оси X от обычного двигателя, а поперечные салазки осуществляют следящее движение по оси У с разными скоростями на разных участках от импульсного двигателя. [26]
Статический синхронизирующий момент Ms образуется двумя причинами: поперечными ампервитками ( составляющая М ] - 90 % от Ms) и реактивным эффектом ( М2 до 10 % от Ms), природа которого будет рассмотрена при изучении систем с реактивными и импульсными двигателями. [27]
По принципу действия различают: 1) Импульсные системы С. В качестве приемника используются импульсные двигатели. [28]
В качестве привода применяются электровибраторы, импульсные двигатели с прерывателем, двигатели коллекторного типа, а также микродвигатели, работающие от постоянного тока через выпрямительное устройство и трансформатор. Все электрические бритвы рассчитаны на работу от сети переменного тока 127 и 220 в. Для переключения их на нужное напряжение или на питание от батарей имеется специальное устройство. Включение производится посредством соединительного шнура с вилкой. Бритвы смонтированы в корпусе из пластмассы разных цветов. [29]
Кодовый преобразователь является десятичным или двоично-десятичным счетчиком, от которого в процессе его заполнения можно поразрядно отбирать нужное число импуль-сов. Первоначально кодовые преобразователя использовались только для управления шаговыми импульсными двигателями. [30]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
