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

57 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

74836. Житие Александра Невского. Идея защиты родины. Образ Александра Невского – полководца и государственного деятеля 17.73 KB
  Образ Александра Невского полководца и государственного деятеля. Житие Александра Невского написанное вскоре после смерти князя ум. Основу жития Александра Невского составляют две воинские повести о битве на Неве и на Чудском озере.
74837. Летописные повести о Куликовской битве: «Задонщина», «Сказание о Мамаевом побоище», общность идейной направленности повестей 18.15 KB
  Большинством исследователей это объясняется зависимостью Сказания. Текстуальные же совпадения между пространной летописной повестью и Сказанием ο Мамаевом побоище столь малочисленны и имеют такой характер что у нас отнюдь не меньше оснований предполагать обратную зависимость а именно зависимость пространной летописной повести от Сказания. Стремясь нарисовать идеальный образ великого князя московского автор Сказания. Для того чтобы подчеркнуть силу и общерусское значение великого князя московского автор Сказания.
74838. Житие Сергия Радонежского. Общая характеристика агиографического творчества Пахомия Лагофета 16.33 KB
  Епифаний создал Житие Сергия Радонежского. Епифаний хорошо передает факты биографии Сергия с лирической теплотой говорит о его деятельности связанной с борьбой против ненавистной розни за укрепление централизованного Русского государства. О роли Сергия Радонежского и Стефана Пермского в политическом и нравственном возрождении Русской земли говорил В.
74839. Повесть о взятии Царьграда Нестора – Искандера. Историко-философское осмысление событий в повести 15.23 KB
  Повесть содержит описание истории Константинополя с момента его основания, но особенно подробно рассказывается об осаде византийской столицы турками и ее взятии. Хотя в “Повести” содержится немало достоверных сведений, в целом она все же чисто литературное произведение, а не документальная хроника. Некоторые эффектные сюжетные коллизии оказываются вымыслом: так, в Константинополе во время осады не было патриарха
74840. Хождение за три моря тверского купца Афанасия Никитина 17.94 KB
  Хождение за три моря Афанасия Никитина. является Хождение за три моря тверского купца Афанасия Никитина помещенное под 1475 г. Да станет Русская земля благоустроенной и да будет в ней справедливость Православная вера является для Никитина символом родины.
74841. Памятник Муромо-Рязанской литературы – «Повесть о Петре и Февронии» Поэтичность, демократизм повести. Образ крестьянки Февронии 17.58 KB
  Герои повести — исторические лица: Петр и Феврония княжили в Муроме в начале XIII века, они умерли в 1228 г. Однако в повести историчны только имена, вокруг которых был создан ряд народных легенд, составивших основу сюжета повести. Как указывает М. О. Скрипиль, в повести объединены два народнопоэтических сюжета: волшебной сказки об огненном змее и сказки о мудрой деве.
74842. Домострой – книга, утвердившая нормы семейной жизни 15.89 KB
  Следует отнести также Домострой составление которого приписывается благовещенскому попу Сильвестру входившему в Избранную раду. Домострой регламентировал поведение человека как в государственной так и в семейной жизни.
74843. Бытовая повесть. Повесть о Горе и Злочастии 17.34 KB
  Основу сюжета повести составляет трагическая история жизни Молодца отвергнувшего родительские наставления и пожелавшего жить по своей воле как ему любо. Постоянная опека родителей не научила Молодца разбираться в людях понимать жизнь и он платится за свою доверчивость за слепую веру в святость уз дружбы. Губит Молодца похвальба своим счастьем и богатством. В сознании Молодца еще живучи традиционные представления.
74844. Житие протопопа Аввакума, им самим написанное. Автобиография «Жития». Демократизм и публицистичность «Жития». Традиция и новаторство в жанре Жития 21.16 KB
  Житие протопопа Аввакума им самим написанное. Аввакум так определяет рамки своего повествования. Центральная тема жития тема личной жизни Аввакума неотделимая от борьбы за древлее благочестие против Никоновых новшеств.