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

58 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

65024. Амир Темур и монета Термеза 761 год 53 KB
  Период распада чагатаидского улуса почти не нашел своего отражения в дошедших до нас письменных источниках поэтому монеты нередко становятся главным а иногда единственным тому свидетельством. Особый интерес представляют две различные медные посеребренные монеты чеканенные в Термезе в 761 г.
65025. Касимов: ханы, гробницы, ученые 90 KB
  Юбилей любого города - скорее повод к празднику, чем источник для познания истории. Свидетельство летописей об основании Городца Мещерского Юрием Долгоруким в 1152 году, хоть и названо специалистами...
65027. О локализации золотоордынского города Керман 42.5 KB
  В науке утвердилось мнение о существовании в золотоордынское время города Керман располагавшегося якобы возле деревни Альменьево в нынешней Чувашии который недолгое время чеканил собственную монету. Об этом кладе известно следующее...
65029. К вопросу о генеалогии ханов Золотой Орды в период «Великой Замятни» 249 KB
  Доминантным в комплексе кризисных явлений являлся династический кризис связанный со смертью Бердибека последнего потомка Батухана. После смерти Бердибека теоретически отныне легитимным мог считаться любой правитель нёсший в себе кровь 4 старших сыновей Чингизхана.
65030. О древнейшем типе героя в эпосе тюрко-монгольских народов Сибири 109.5 KB
  В якутском олонхо так же как и в алтайских и бурятских поэмах за указанием эпического времени совпадающего с мифическим следует описание прекрасной страны в которой живет герой но здесь это не просто благодатный уголок земли с прекрасными пастбищами...
65031. Монеты в погребениях Золотой Орды 89 KB
  Аналогичные исследования проводились на материале погребений Древней Руси Потин В. И именно в золотоордынский период с появлением собственного монетного чекана количество погребений с монетами значительно увеличивается...
65032. Их-Засаг - «Великая Яса» 53 KB
  Великая Яса Монголы один из древнейших народов Центральной Азии имеющий богатую историю и внесший свой вклад в развитие мировой цивилизации. Одновременно на Великом курултае в том же году был принята Великая Яса Чингисхана...