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

56 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

66686. Виды сетевых атак 206 KB
  Типичными угрозами в среде Интернета являются: Сбой в работе одной из компонент сети. Сбой изза ошибок при проектировании или ошибок оборудования или программ может привести к отказу в обслуживании или компрометации безопасности изза неправильного функционирования одной из компонент сети.
66688. Компьютерный вирус 64 KB
  Однако большинство специалистов сходятся на мысли что компьютерные вирусы как таковые впервые появились в 1986 году хотя исторически возникновение вирусов тесно связано с идеей создания самовоспроизводящихся программ. Одним из пионеров среди компьютерных вирусов считается вирус...
66689. Виховання у кельтів 66 KB
  Кельти войовничі племена у першій половині І тисячоліття до н. Ці племена говорили мовами кельтської групи споруджували круглі похоронні кургани використовували в бою важкі мечі. Інша хвиля завойовників досягла Британських островів де окремі племена кельтів відомі як бритти...
66690. Виховання у скіфів 271 KB
  Вождь Скіфів повноправний глава клану що вирішує найважливіші питання. сприяючи розвитку клану. Вождь це просто глава клану. Стежить за порядком у клані при необхідності може відрахувати скіфа з кланучи покарати чи нагородити.
66691. Техническое регулирование в сфере услуг 39 KB
  Фактически он был принят в целях гармонизации с международными требованиями в преддверии вступления в ВТО однако с точки зрения государственного регулирования качества и безопасности услуг он принес больше вопросов чем решений.
66692. Особенности управления качеством образовательных услуг 51 KB
  Государственное регулирование в области качества образования основано на механизме лицензирования аттестации и государственной аккредитации образовательных учреждений. В ее ходе устанавливается соответствие содержания уровня и качества подготовки выпускников требованиям государственных образовательных стандартов.
66693. Лицензирование программного обеспечения 46.26 KB
  Защита авторских прав распространяется на все виды программного обеспечения в том числе и на операционные системы и программные комплексы независимо от того на каком языке они написаны и в какой форме выражены включая исходный текст и объектный код ГК РФ часть 4 гл.
66694. А.С. Макаренко 142 KB
  Одну з кращих своїх статей, написану для ювілейного збірника з приводу п'ятиліття комуни імені Ф.Э.Дзержинського, Антон Семенович так і назвав «Педагоги знизують плечима». Ці люди не розуміли, що вже давно наступив момент, коли без теорії не можна стати гарним практиком...