POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w KIELCACH
LABORATORIUM MASZYN SPECJALNYCH
ĆWICZENIE NR:	Badanie silnika skokowego	Zespół: Daniel Dobrowolski Piotr Dukat Paweł Chęciński Andrzej Chojnacki
Data wykonania: 06.12.1999	Data oddania: 11.01.1999	Ocena:

1.Wstęp:

Silniki skokowe, są to elektromechaniczne przetwornik energii służące do przetwarzania sygnału elektrycznego( ciąg impulsów sterujących) w dyskretne(kątowe lub liniowe) przemieszczenie mechaniczne.

Pod względem budowy silniki skokowe podobne są do zwykłego silnika synchronicznego. Wirnik może być wykonany jako bierny( stal elektrotechniczna),lub czynny( magnes trwały).

Zasada działania silnika opiera się na skokowej zmianie strumienia magnetycznego pod wpływem zmieniających się impulsów sterujących zasilających stojan silnika. Jeżeli zasilimy uzwojenie 1 napięciem, to wytworzy strumień Φ_1. Wirnik ustawi się wówczas tak , aby przewodność magnetyczna na drodze strumienia była największa. Strumień stojana Φ_s=Φ₁. Jeżeli dodatkowo zasilimy mu uzwojenie 2, to strumień wypadkowy Φ_s, będzie składową Φ₁,oraz Φ₂. Następnie, jeżeli zdejmiemy napięcie z uzwojenia 1, wtedy Φ_s=Φ₂. Cykle powtarzają się. Przy tak uzwojonym i zasilonym silniku będzie 8 taktów. Widać, że skokowa zmiana położenia strumienia uwidacznia się, jako skokowa zmiana położenia wirnika.

Liczba taktów w silniku skokowym można obliczyć z zależności: k= m*n₁*n₂, gdzie:

m- liczba uzwojeń sterowania

n₁=1, dla komutacji symetrycznej( cały czas zasilana jest taka sama liczba biegunów)

n₁=2, dla komutacji niesymetrycznej

n₂=1, dla komutacji stałobiegunowej( napięcie sterujące jednego znaku)

n₂=2, dla komutacji przemiennobiegunowej

Kąt obrotu wirnika wynosi:

Θ=360/k

dla silników wielobiegunowych(p>1):

Θ=360/(k*p)

2. Pomiary:

2.1. Rozkład impulsów sterujących, zasilających uzwojenia silnika skokowego:

- przy obrocie wirnika w prawą stronę:

• przy obrocie wirnika w lewą stronę:

2.2. Pomiar częstotliwości rozruchowej silnika skokowego:

Najmniejsza częstotliwość fali prostokątnej sterującej, przy której silnik skokowy normalnie działa wynosi:

f=0.15Hz

2.3. Pomiar granicznej częstotliwości silnika skokowego:

Największa wartość częstotliwości, przy której silnik działa wynosi: f=700Hz

2.4. Wyznaczenie charakterystyki granicznej naturalnej silnika:

• tabela pomiarowa:

Lp	f	F1	F2	ΔF	M
-	Hz	N	N	-	N*cm
1	100	2686	1704	982	6383
2	150	3037	1983	1054	6582
3	200	2882	1774	1108	7202
4	300	3042	2176	866	5629
5	400	3471	2770	701	4556,5
6	500	3219	3070	149	968,5

- wykres:

3. Wnioski:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z sposobem oraz warunkami pracy silnika skokowego.

W ćwiczeniu wyznaczyliśmy dwie charakterystyczne częstotliwości dla silnika skokowego: częstotliwość rozruchową oraz maksymalna częstotliwość pracy .

Wyznaczyliśmy również charakterystykę graniczną naturalną. Przebieg tej charakterystyki jest zgodny z założeniami teoretycznymi. Możemy stwierdzić że pomiędzy częstotliwością rozruchową a krzywą graniczną naturalną znajduje się obszar pracy przyspieszonej, w którym silnik nadąża za wystarczająco wolnymi zmianami częstotliwości. Powyżej charakterystyki granicznej silnik wypada z synchronizmu i zatrzymuje się.

Można jeszcze nadmienić, że są dwa podstawowe sposoby poprawy przebiegu charakterystyki naturalnej:

• zastosowanie układu forsującego narastanie prądu w uzwojeniu:

• sforsowanie napięcia zasilania na początku taktu komutacji.

Zabiegi tego typu pozwalają na zwiększenie zakresu pracy silnika skokowego.

A

B

C

D

A

B

C

D

R

C

L

---