Komentarze do układów wyjściowych, Komentarze do układów wyjściowych

Pobierz dokument
komentarze.do.ukladow.wyjsciowych.komentarze.doc
Rozmiar 53 KB

Komentarze do układów wyjściowych

SOLENOID - cewka indukcyjna, nawinięta na cylindryczny

rdzeń, wytwarzająca pole magnetyczne, które

przemieszcza trzpienia w jej wnętrzu.

Solenoidy to elektromechaniczne urządzenia

wykonawcze charakteryzujące się zbliżoną

konstrukcją do silników.

Zamieniają one energię elektryczną na mechaniczną
(w postaci: siły F[N] - solenoidy liniowe, momentu obrotowego M[Nm]- solenoidy obrotowe) za pośrednictwem pola magnetycznego wytworzonego przez cewkę.

Prąd płynący przez cewkę wytwarza pole magnetyczne, które oddziałuje na trzpień (element wykonawczy) powodując jego przemieszczenie.

Solenoid przemieszczenia liniowego dwukierunkowego wytwarza siłę malejącą wraz z przemieszczeniem trzpienia.
Solenoidy te znajdują zastosowania w różnego rodzaju zamkach elektrycznych.

Solenoidy obrotowe nie wykonują pełnego obrotu trzpienia, ale konstrukcyjnie określony kąt. Bez zasilania mają określoną pozycję (tutaj pionową).

Moment obrotowy silnika elektrycznego można sterować opornicą (jak na rysunku w prezentacji). Jest ona o dużych wymiarach i powoduje ogromne straty mocy (straty energii zamienione zostają w energię cieplną). Rozwiązania takie nie są już praktycznie stosowane.

Sterowanie PWM polega na impulsowym kluczowaniu tranzystorem zasilania silnika. Umożliwia to uzyskanie żądanych parametrów jego pracy.

W czasie załączenia tranzystora, prąd płynący przez silnik narasta od wartości sprzed załączenia tranzystora (w chwili startu od zera) i zmierza do wartości maksymalnej.

Wyłączenie tranzystora powoduje `rozłączenie' obwodu
i zanik prądu płynącego przez silnik.

Przełączanie tranzystora, z odpowiednim wypełnieniem sygnału sterującego, powoduje, że wartość prądu zmienia się wokół ustalonego poziom, dając odpowiadające mu obroty
i moment silnika.

Układ sterowania PWM:

- dioda chroni tranzystor przed przepięciami,

- tranzystory sterujące: bipolarne NPN (dla małych prądów), unipolarne MOSFETN (prądy duże),

- układ mostowy steruje silnikiem w dwóch kierunkach (WE1 i WE'1 - w jedną stronę, WE2 i WE'2 - w drugą),
- częstotliwość sygnału PWM około 1[kHz], co nadaje płynności ruch obrotowego silnika.

Hamowanie i zmiana kierunku realizowane są przez załączenie razem górnych tranzystorów, dolnych, lub przez zmianę ich polaryzacji. Jest to powodem przepięć silnika (indukcyjność uzwojenia dąży do podtrzymania przepływu prądu; eliminuje się je przez hamowanie impulsowe).

Ważnym pojęciem tutaj jest „martwy czas”. Przy zmianie kierunku obrotów nie powinna zaistnieć taka sytuacja, że tranzystory TH1 i TL1 będą jednocześnie załączone, ponieważ to powoduje zwarcie zasilania. Zapobiega się temu przez opóźnienie następujących po sobie.

Przez zastosowanie czytników wielkości wyjściowej i pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, można precyzyjnie sterować prędkością obrotową oraz kątem obrotu.

Generowanie sygnału sterującego PWM można osiągnąć za pomocą mikrokontrolerów lub prostszych układów cyfrowych.
W sprzedaży znajduje się wiele gotowych sterowników o różnych możliwościach.

Generowanie sygnału sterującego PWM można osiągnąć za pomocą mikrokontrolerów lub prostszych układów cyfrowych.
W sprzedaży znajduje się wiele gotowych sterowników
o różnych możliwościach.

Sygnał wejściowy podawany jest z potencjometru (położenie środkowe jest położeniem neutralnym) na przetwornik A/C.

Uzyskany sygnał cyfrowy podaje się na wejście mikrokontrolera, który na wyjściu generuje sygnał PWM.

Sygnał PWM podawany jest na układ mocy (mostek tranzystorów), którego zadaniem jest regulacja kierunku obrotów (w zależności od położenia potencjometru: dolne - lewo, górne - prawo) i momentu obrotowego.

Przy sterowaniu bipolarnym całe uzwojenia biorą udział
pracy. Daje to dużą moc silnika, jednak układ sterowania musi być rozbudowany.

Przy sterowaniu unipolarnym, połowa uzwojeń bierze udział w pracy. Daje to mniejszą moc silnika, ale układ sterowania jest nieskomplikowany.

Na wejście STEP podawany jest sygnał prostokątny,
o amplitudzie 12V i częstotliwości nadającej wartość prędkości obrotowej (załącza on na przemian przerzutniki).
Przełącznik S1 zmienia kierunek obrotu silnika.

Silnik krokowy - silnik elektryczny, w którym impulsowe zasilanie prądem elektrycznym wykonuje za każdym razem ruch obrotowy o ściśle ustalonym kącie.

Kąt obrotu wirnika zależy od liczby dostarczonych impulsów prądowych, a prędkość kątowa wirnika jest równa częstotliwości impulsów pomnożonej przez wartość kąta obrotu wirnika w jednym cyklu pracy silnika.

Elementarny kąt obrotu wirnika równy od kilku do kilkudziesięciu stopni . Silniki krokowe wykonują od ułamków obrotu na sekundę do kilku tysięcy obrotów na sekundę.

Zalety silnika krokowego :

niepotrzebne sprzężenie zwrotne i czujniki;

z obciążeniem,

Wady:

Sterowanie pełnokrokowe polega na jednoczesnym zasilaniu tylko jednego uzwojenia. Jest ono bardzo proste, jednak zapewnia wykorzystanie jedynie ułamka mocy maksymalnej silnika.

Zaletą sterowania pełnokrokowego jest uzyskiwanie jednakowego momentu obrotowego przy każdym kroku.

Sterowanie półkrokowe polega na zasilaniu na przemian dwóch i jednego uzwojenia. Jego podstawową zaletą jest możliwość uzyskania mniejszego kroku na takim samym silniku co przy sterowaniu pełnokrokowym. Lepiej wykorzystane są też możliwości silnika, jednak moment obrotowy w chwili zasilania tylko jednego uzwojenia jest o połowę mniejszy niż gdy zasilane są dwa uzwojenia. Sposobem na uniknięcie tego zjawiska jest podwojenie napięcia gdy zasilane jest tylko jedno uzwojenie. Rozwiązanie takie komplikuje jednak budowę sterownika.

Podczas przeskoku wirnika silnika krokowego występują jego oscylacje. Ich wielkość zależy od bezwładności układu i wielkości kroku. Oscylacje takie mogą utrudniać precyzyjne sterowanie silnikiem, a nawet uniemożliwić jego poprawną pracę.

Oscylacje można ograniczać przez:

Wyraźne zmniejszenie kroku uzyskać można przez podanie na uzwojenia silnika napięć sinusoidalnych przesuniętych w fazie o 90 stopni. Sterowanie takie nazywa się sterowaniem mikrokrokowym.

W praktyce sterowanie mikrokrokowe realizuje się stosując mikroprocesor i przetworniki cyfrowo-analogowe. Ponieważ zmniejszanie kroków wiąże się ze wzrostem prawdopodobieństwa ich „gubienia” nie mają tu zastosowania przetworniki D/A dokładniejsze niż 5-cio bitowe.


Pobierz dokument
komentarze.do.ukladow.wyjsciowych.komentarze.doc
Rozmiar 53 KB

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
KOMENTARZ DO UKŁADÓW ZASILAJĄCYCH, SLAJD 5
Komentarze do układów kombinacyjnych, Komentarze do układów kombinacyjnych
Wykład 3 Określenie danych wyjściowych do projektowania OŚ
Komentarz praktyczny do Nowego Testamentu LIST DO FILIPIAN
Dostosuj zakład do przepisów prawa pracy Komentarz do ankiety kontrolnej bhp na budowie, 2005 cz3
Komentarz do kodeksu prawa kanonicznego, tom II 1, Księga II Lud Boży , cz 1 Wierni chrześcijanie, P
Komentarz praktyczny do Nowego Testamentu EWANGELIA WEDŁUG ŚWIʘTEGO MARKA
4 Zalozenia wyjsciowe do wyceny Nieznany (2)
Psalm 38, Komentarze do Psalmów-Papież Jan Paweł II,Benedykt XVI
Psalm 4, Komentarze do Psalmów-Papież Jan Paweł II,Benedykt XVI
komentarze do testów z przedsiębiorczości, podręczniki szkoła średnia liceum technikum klasa 3 trzec
Psalm 10, Komentarze do Psalmów-Papież Jan Paweł II,Benedykt XVI
Psalm 85, Komentarze do Psalmów-Papież Jan Paweł II,Benedykt XVI
KOMENTARZE DO LITURGII
Miernictwo Komentarz do wykładów cz2

więcej podobnych podstron