РОБОТОТЕХНИКА

УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯМИ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Принято считать, что управление тяговыми двигателями обяза­тельно должно быть подобно управлению двигателем сериесного типа. Методы управления такими двигателями хорошо известны из опыта их эксплуатации в электрифицированных транспортных средствах, а также в кранах и лебедках. Тем не менее в последние годы разработан другой метод, обеспечивающий постоянство вращающего момента и основанный на регулировании сравни­тельно маломощной обмотки возбуждения электрического дви­гателя.

Новый метод основан на использовании известной схемы, со­гласно которой якорь низковольтного двигателя подсоединяется

к источнику высокого напряже­ния через высокоомный рези­стор [5—11]. Однако, посколь­ку потери на резисторе зна­чительны и ограничивают допустимую мощность двига­теля, новый метод предусмат­ривает использование схемы со сравнительно низкими поте­рями.

Схема Бушеро [12—13] со­стоит из последовательного колебательного контура, запи - тываемого от источника пере­менного тока резонансной час­тоты. Нагрузка подключается параллельно одному из эле­ментов контура — конденса­тору или катушке индуктивности. В данном случае [14]

нагрузкой является выпрямитель, питающий якорь двигателя (рис. 6.6).

Основное свойство схемы Бушеро состоит в том, что она обес­печивает постоянство тока нагрузки независимо от величины ее

сопротивления или противо-э. д. с. в обмотке якоря. Благодаря тому что якорь питается от источника тока, можно полностью снимать напряжение с обмотки возбуждения, не вызывая чрез­мерного потребления тока от источника. Если же в обмотку возбуждения подан ток, двигатель приходит во вращение с по­стоянным моментом, величина и направление которого находятся в прямой зависимости от величины и направления тока в обмотке возбуждения двигателя. При этом момент почти не зависит от скорости вращения. Такая характеристика двигателя представля­ется идеальной как для создания тяги, так и для механизмов подъ­ема в роботе.

Достоинство данной схемы состоит также в том, что благодаря малой величине потерь в цепи постоянного тока номинальное на­пряжение на зажимах якоря двигателя примерно равно напря­жению сети. Этим исключается необходимость в использовании низковольтного двигателя со сравнительно высоковольтным ис­точником питания.

Недостатками схемы являются высокая стоимость и большая масса конденсатора и катушки индуктивности. Тот факт, что для ее питания требуется источник переменного тока, не считается теперь большим недостатком благодаря хорошо развитой технике преобразования постоянного тока в переменный. Однако и здесь следует обращать внимание на инженерно-экономические пока­затели.

При сравнении с известной системой регулирования У. Лео­нарда полная стоимость описанного устройства оказывается не­намного меньшей. Однако несомненным преимуществом этого устройства для применения в робототехнических системах явля­ется возможность снижения массы и габаритов, что позволяет использовать его также в обычных подъемных устройствах.

Исследование возможностей данной системы для целей управ­ления кибернетическими и робототехническими системами было проведено в Астоне Дж. Кларком, Р. Г. С. Месс и и Бенксом [14].