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

76980. Субъекты административной ответственности. Общие специальные и особые субъекты административной ответственности 27.6 KB
  Субъекты административной ответственности. Общие специальные и особые субъекты административной ответственности. Субъектами административной ответственности чаще всего выступают субъекты административного проступка т. совершившие административное правонарушение физические лица и привлекаемые за это к административной ответственности.
76981. Обстоятельства, исключающие административную ответственность. Освобождение от административной ответственности 26.69 KB
  Освобождение от административной ответственности. Обстоятельства исключающие административную ответственность установленные законодательством юридические факты схожие с административными правонарушениями но при которых отношения ответственности не возникают: недостижение возраста административной ответственности для физических лиц крайняя необходимость невменяемость для физических лиц. Невменяемость состояние при котором лицо не могло сознавать фактический характер и противоправность своих действий бездействия либо руководить...
76982. Административное правонарушение как основание административной ответственности: понятие, сущность, признаки, отличающие от других видов правонарушений 29.81 KB
  Лицо может быть привлечено к административной ответственности если в его действиях со держатся все признаки конкретного состава правонарушения и отсутствуют основания исключающие ответственность.
76983. Юридический состав административного правонарушения. Виды составов. Под составом административного правонарушения 29.42 KB
  Юридический состав административного правонарушения. Под составом административного правонарушения понимается установленная правом совокупность признаков элементов при наличии которых антиобщественное деяние может повлечь административную ответственность. Элементами состава административного правонарушения являются: объект субъект объективная сторона субъективная сторона. Объект административного правонарушения общественные отношения возникающие в сфере государственного управления регулируемые нормами права и охраняемые мерами...
76984. Административное наказание как средство реализации административной ответственности: понятие, цели, система административных наказаний 25.62 KB
  Административное наказание является установленной государством мерой ответственности за совершение административного правонарушения и применяется в целях предупреждения совершения новых правонарушений как самим правонарушителем так и другими лицами. За совершение административных правонарушений могут устанавливаться и применяться следующие административные наказания...
76985. Краткая правовая характеристика каждого вида наказания 25.52 KB
  Конфискацией орудия совершения или предмета административного правонарушения является принудительное безвозмездное обращение в федеральную собственность или в собственность субъекта Российской Федерации не изъятых из оборота вещей. Административное выдворение за пределы Российской Федерации иностранных граждан или лиц без гражданства заключается в принудительном и контролируемом перемещении указанных граждан и лиц через Государственную границу Российской Федерации за пределы Российской Федерации а в случаях предусмотренных законодательством...
76986. Общие правила наложения административных наказаний, учет смягчающих и отягчающих наказание обстоятельств 27.21 KB
  Общие правила наложения административного наказания. Административное наказание за совершение административного правонарушения назначается в пределах установленных законом предусматривающим ответственность за данное административное правонарушение в соответствии с КоАП. При назначении административного наказания физическому лицу учитываются характер совершенного им административного правонарушения личность виновного его имущественное положение обстоятельства смягчающие административную ответственность и обстоятельства отягчающие...
76987. Назначение административных наказаний. Сроки давности привлечения к административной ответственности. Сроки действия административных наказаний 27.49 KB
  Сроки давности привлечения к административной ответственности. Если срок давности привлечения к административной ответственности истек то дело об АПН не м. После вынесения постановления сроком давности мы не связаны т. обжаловать можно без привязки к сроку давности.
76988. Административный процесс: понятие, сущность, признаки в широком и узком понятии. Структура административного процесса 28.72 KB
  Структура административного процесса. Административный процесс урегулированный нормами административного права порядок правоприменительной деятельности органов государственной власти органов местного самоуправления и их должностных лиц по реализации полномочии соответствующих органов. административную юрисдикцию в сфере административной ответственности; в порядок осуществления правосудия по публичноправовым административным спорам между органами публичной власти с одной стороны и гражданами и организациями юридическими лицами с...