5032

Исследование электропривода с шаговым электродвигателем

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Исследование электропривода с шаговым электродвигателем Цель работы: Изучение электропривода ЭП с шаговым двигателем (ШД), исследование его характеристик в различных режимах работы. ШД являются электрическими машинами переменного тока, и относятся к...

Русский

2012-12-01

159 KB

54 чел.

Исследование электропривода с шаговым электродвигателем

Цель работы: Изучение электропривода ЭП с шаговым двигателем (ШД), исследование его характеристик в различных режимах работы.

ШД являются электрическими машинами переменного тока, и относятся к классу синхронных двигателей. Они преобразуют командные импульсные сигналы в фиксированные углы поворота ротора или перемещение (линейные ШД). ШД работают от электронных коммутаторов, обеспечивающих переключения обмоток управления (ОУ) с заданной последовательностью и частотой. При этом угол поворота q2 соответствует числу переключений ОУ, направление поворота-порядку переключений, а частота вращения "n" (или угловая скорость со) - частоте переключений.

Мощность ШД составляет от несколько ватт до 1кВт.

По конструкции бывают ; активные, реактивные и индуктивные. В л.р. рассматривался именно активный тип ШД.

Принцип действия ШД

Подавая на ОУ импульсы напряжения, получают поворот (вращение) ротора. Различают симметричную и не симметричную, однополярную, разнополярную коммутацию обмоток:

- Симметричная - обеспечивает постоянство "Мcх" - синхронизирующего момента на всех тактах, за счет возбуждения одинакового числа ОУ (поток обмоток статора Фci = Var).

- Не симметричная - когда нечетным и четным тактам соответствует возбуждения разного числа ОУ (Фсi = Var).

-  Однополярная коммутация ОУ - при однополярных импульсах.

-  Разнополярная коммутация ОУ - при разнополярных импульсах.

Так же различают управление по кол-ву тактов переключения ОУ на один оборот вала ШД: 4-х, 8-ми кратные и т.д.

Режим работы и характеристики ШД

ШД работает устойчиво, если в процессе отработки угла θ1  не происходит потери шагов. Режимы работы ШД определяется в основном частотой управляющих импульсов fy. Различают следующие режимы:

1.  Статический режим (fy=0), когда магнитное поле статора неподвижно;

2. Режим отработки единичных сигналов при низких fy; тогда скорость ротора                ω = dθ2/dt в начале каждого шага равна нулю, т.е t3 < tш.

3. Установившийся режим работы ШД при fy = const, когда t3 > tш; средняя скорость     ωср = const, хотя имеют место мгновенные колебания ω;

4.  Переходные режимы (пуск, торможение, реверс, переход с одной скорости на другую и др.), кода fy = Var, ω = Var; при этом может быть пропущенная часть управляющих импульсов, хотя ω = ω y, где ω y - скорость поля статора. Здесь есть предельное значение  " ω y пр", кода пуск (изменение скорости) происходит без пропуска шагов.

Определяющими характеристиками ШД являются угловая и предельные характеристики двигателя.

- Предельная - это характеристика показывающая предельное значение момента сопротивления Мет при данной fy, когда сохраняется синхронный режим работы ШД. Снижение Мех обусловлено демпфирующим влиянием ЭДС вращения и тем, что ЭДС самоиндукции в ОУ становиться соизмеримой с напряжением питания U.

-   Угловая - характеристика которое описывается уравнением:

Мсх = Mcxm ' sinp(ql - q2) = Mcxm ' sinp θ

Электроприводы с ШД

В шаговых электроприводах (ЭП) заданное дискретными сигналами программы движение рабочего органа выполняется в виде суммы дискретных перемещений, реализуемых ШД. Для обеспечения необходимой точности отработки выбирается достаточно малая величина αш. САУ приводов с ШД строятся на дискретных элементах, работающих в ключевом режиме.

Механическая характеристика шагового двигателя.

Uшд, В

Iшд, А

fшд, ш/с

Мк, г*см

Прав.

Лев.

Средн.

1

2

3

13,5

0,2

205

410

546

200

130

110

200

130

110

200

130

110


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39907. Информация и информационные технологии 292.28 KB
  компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя первые персональные компьютеры а несложные информационные системы ИС средством поддержки принятия решений. Как следствие этой проблемы создавались системы которые пользователи плохо воспринимали и несмотря на их достаточно большие возможности не использовали в полной мере. электронные технологии основным инструментарием которых становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления АСУ и информационнопоисковые системы ИПС...
39908. Возникновение и формирование проблемы внешней задолженности стран «Третьего мира» 152.5 KB
  Внешняя задолженность развивающихся стран и стран с переходной экономикой превратилась в самостоятельный объект международной политики, затрагивающей интересы практически всех государств мирового сообщества.
39910. Понятие, задачи и функции ИС 173.42 KB
  По степени автоматизации ИС делятся на: автоматизированные: информационные системы в которых автоматизация может быть неполной то есть требуется постоянное вмешательство персонала; автоматические: информационные системы в которых автоматизация является полной то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически. По характеру обработки данных ИС делятся на: информационносправочные или информационнопоисковые ИС в которых нет сложных алгоритмов обработки данных а целью системы является поиск и выдача информации...
39911. Информационные системы. Понятие, задачи и функции ИС 814.2 KB
  Также в достаточно широком смысле[2] трактует понятие информационной системы Федеральный закон РФ от 27 июля 2006 года № 149ФЗ Об информации информационных технологиях и о защите информации: информационная система совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств[3]. Классификация по степени автоматизации По степени автоматизации ИС делятся на: автоматизированные: информационные системы в которых автоматизация может быть неполной то есть требуется...
39912. Модель парной линейной регрессии. Метод наименьших квадратов для оценки параметров уравнения регрессии и проверка его адекватности 210.22 KB
  Метод наименьших квадратов для оценки параметров уравнения регрессии и проверка его адекватности. Регрессии нелинейные по включенным переменным приводятся к линейному виду простой заменой переменных а дальнейшая оценка параметров производится с помощью метода наименьших квадратов. Выделяют следующие методы экстраполяции: среднего абсолютного прироста может быть выполнено в том случае если есть уверенность считать общую тенденцию линейной то есть метод основан на предположении о равномерном изменении уровня под равномерностью понимается...
39914. Формы и способы представления данных 1.31 MB
  2 Единицы измерения данных. binry digit] Простое двоичное число цифра или символ принимающее значения 1 или 0 и служащее для записи и хранения данных в ЭВМ. Байт [byte ] – Двоичное слово способное записывать и хранить в памяти ЭВМ один буквенноцифровой или другой символ данных.