MEMS i mikronapędy 29.11.2011
2TD-DI  L4
Grupa nr 3:
Michał Jantas
Mateusz Kędzior
Ćwiczenie II
Badanie napędu z silnikiem reluktancyjnym
przełączalnym (SRM).
Schemat:
Celem cwiczenia jest zapoznanie sie z budowa, układem sterowania oraz sposobami
sterowania silnika reluktancyjnego przełaczalnego (switched reluctance motor  SRM) oraz
sposobem kształtowania charakterystyk mechanicznych poprzez zmiane parametrów.
sterowania.
Wyniki pomiarów:
¸on= -5°, ¸off= 35°
PWM n I2
[%] [obr\min] [A]
30 1541 0,42
35 1811 0,45
40 2118 0,49
45 2505 0,52
50 2828 0,55
55 3124 0,59
60 3403 0,62
65 3725 0,65
PWM = 50%, ¸off= 35°
¸on n I2
[°] [obr\min] [A]
-6 2920 0,57
-6,5 2976 0,57
-7 3033 0,58
-7,5 3090 0,59
-8 3153 0,59
-8,5 3198 0,6
0,61
-9 3253
-9,5 3310 0,61
PWM = 50%, ¸on = -5°
¸off n I2
[°] [obr\min] [A]
32 2700 0,55
33 2750 0,56
34 2780 0,56
36 2853 0,57
37 2873 0,57
38 2893 0,55
39 2900 0,54
40 2893 0,54
Napięcie zasilające Udc[V] = 60.
Tl= 9,55* P/n
P = I2 * U- moc wyjściowa
·[%]  sprawność wypadkowa
·= P/Pin * 100 sprawność wypadkowa
Pin = Udc * Idc]  moc wejściowa
PWM [%] 30
¸on [°] -5
¸off [°] 35
Udc [V] 61
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
2561 0 17,6 0,55 0,000 33,55 268,05 0,00 0,00
2140 0,2 13,8 0,61 2,760 37,21 223,99 12,32 7,42
1790 0,5 10,5 0,68 5,250 41,48 187,35 28,02 12,66
1500 0,8 7,6 0,76 6,080 46,36 157,00 38,73 13,11
1420 1 6,2 0,78 6,200 47,58 148,63 41,72 13,03
1250 1,3 4,4 0,84 5,720 51,24 130,83 43,72 11,16
1100 1,8 2,4 0,9 4,320 54,9 115,13 37,52 7,87
970 2 1,4 0,95 2,800 57,95 101,53 27,58 4,83
PWM [%] 35
¸on [°] -5
¸off [°] 35
Udc [V] 60
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
1800 0 0,45 0,45 0,00 27 188,40 0,00 0,00
1520 0,2 0,5 0,5 0,10 30 159,09 0,63 0,33
1300 0,4 0,55 0,55 0,22 33 136,07 1,62 0,67
1130 0,6 0,59 0,59 0,35 35,4 118,27 2,99 1,00
1012 0,8 0,63 0,63 0,50 37,8 105,92 4,76 1,33
932 1 0,66 0,66 0,66 39,6 97,55 6,77 1,67
810 1,3 0,7 0,7 0,91 42 84,78 10,73 2,17
740 1,6 0,74 0,74 1,18 44,4 77,45 15,29 2,67
PWM [%] 50
¸on [°] -8
¸off [°] 35
Udc [V] 60
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
2090 0 14,3 0,5 0,00 30,5 218,75 0,00 0,00
1760 0,2 11,2 0,55 2,24 33,55 184,21 12,16 6,68
1500 0,4 8,9 0,61 3,56 37,21 157,00 22,68 9,57
1330 0,6 7,2 0,65 4,32 39,65 139,21 31,03 10,90
1190 0,8 5,6 0,69 4,48 42,09 124,55 35,97 10,64
1080 1 4,42 0,73 4,42 44,53 113,04 39,10 9,93
920 1,4 2,2 0,8 3,08 48,8 96,29 31,99 6,31
820 1,7 0,87 0,84 1,48 51,24 85,83 17,23 2,89
PWM [%] 50
¸on [°] -4
¸off [°] 35
Udc [V] 60
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
1800 0 0,45 0,45 0,00 27,5 188,40 0,00 0
1520 0,2 0,5 0,5 0,10 30,5 159,09 0,63 0,32787
1300 0,4 0,55 0,55 0,22 33,6 136,07 1,62 0,65574
1130 0,6 0,59 0,59 0,35 36,0 118,27 2,99 0,98361
1012 0,8 0,63 0,63 0,50 38,4 105,92 4,76 1,31148
932 1 0,66 0,66 0,66 40,3 97,55 6,77 1,63934
810 1,3 0,7 0,7 0,91 42,7 84,78 10,73 2,13115
740 1,6 0,74 0,74 1,18 45,1 77,45 15,29 2,62295
PWM [%] 45
¸on [°] -6
¸off [°] 38
Udc [V] 60
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
2277 0 17,6 0,56 0,00 34,16 238,33 0,00 0,00
2240 0,2 14,5 0,61 2,90 37,21 234,45 12,37 7,79
1960 0,4 11,8 0,67 4,72 40,87 205,15 23,01 11,55
1758 0,6 0,7 0,71 0,42 43,31 184,00 2,28 0,97
1530 0,9 7,3 0,77 6,57 46,97 160,14 41,03 13,99
1370 1,2 5,4 0,82 6,48 50,02 143,39 45,19 12,95
1270 1,5 3,6 0,87 5,40 53,07 132,93 40,62 10,18
1110 2,2 1,71 0,94 3,76 57,34 116,18 32,38 6,56
PWM [%] 45
¸on [°] -6
¸off [°] 40
Udc [V] 60
n É TL Sprawność
[obr/min] I [A] U [V] Idc [A] Pwy [W] Pwe [W] [rad/s] [mNm] [%]
2525 0 17,6 0,58 0,00 35,38 264,28 0,00 0,00
2225 0,2 14,6 0,63 2,92 38,43 232,88 12,54 7,60
1960 0,4 11,85 0,68 4,74 41,48 205,15 23,11 11,43
1768 0,6 9,76 0,72 5,86 43,92 185,05 31,65 13,33
1660 0,8 8,16 0,77 6,53 46,97 173,75 37,57 13,90
1524 1 6,92 0,8 6,92 48,8 159,51 43,38 14,18
1180 1,7 2,95 0,91 5,02 55,51 123,51 40,61 9,03
1080 2,1 1,06 0,96 2,23 58,56 113,04 19,69 3,80
Charakterystyki:
n =f(PWM)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
PWM [%]
n=f(TL)
2700
2500
2300
2100
1900
1700
PWM 30%
1500
PWM 50%
1300
1100
900
0,00 12,32 28,02 38,73 41,72 43,72 37,52 27,58
TL [mNm]
n [obr/min]
n [obr/min]
n=f(¸off )
2900
2850
2800
2750
2700
2650
30 30,5 31 31,5 32 32,5 33 33,5 34 34,5 35
¸off [°]
n=f(TL)
2300
2100
1900
1700
¸on [°] -8
1500
¸on [°] -4
1300
1100
900
0,00 0,63 1,62 2,99 4,76 6,77 10,73 15,29
TL [mNm]
n [obr/min]
n [obr/min]
n=f(¸on)
3400
3350
3300
3250
3200
3150
3100
3050
3000
-10 -9,5 -9 -8,5 -8 -7,5 -7 -6,5
TL [mNm]
n=f(TL)
2750
2550
2350
2150
1950
1750
¸off [°] 38
1550
¸off [°] 40
1350
1150
950
0,00 12,54 23,11 31,65 37,57 43,38 40,61 19,69
TL [mNm]
Przebiegi:
n [obr/min]
n [obr/min]
Wnioski:
W chwili wyłączenia obu tranzystorów w układzie zasilającym prąd płynie przez diody a na
uzwojeniach pojawia się napięcie ujemne, widać to dokładnie na załączonym oscylogramie.
Uzwojenia silnika sterowane sÄ… impulsowo. Silniki reluktancyjne posiadajÄ… bardzo szeroki
zakres regulacji prędkości obrotowej i można ją regulować kątem załączania, wyłączania oraz
impulsami PWM. Ze wzrostem współczynnika wypełnienia PWM, wzrasta prędkość
obrotowa silnika.