Materiały i konstrukcje inteligentne

 

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM NR  2 : 

Temat:  

Hamulec magnetoreologiczny

 

Data wykonania ćwiczenia: 

13.03.2013 

Grupa: 

A1a 

 

Zespół nr 

3:  

1.  Duma Bartłomiej  

2.  Dybaś Rafał 

3.  Fortuna Mateusz  

4. Gawlik Wacław 

Ocena: 

 

1.  Cel 

 

Celem laboratorium było: 

1)  zapoznanie się z zasadą działania przetwornika energii dla ruchu obrotowego 

2)  zapoznanie się z zasadą działania tłumika magnetereologicznego (MR) dla ruchu obrotowego 

3)  zapoznanie  się  ze  stanowiskiem  do  badań  odzysku  energii  w  ruchu  obrotowym  w  układzie  

      

  przetwornik elektromagnetyczny – tłumik MR 

  Kolejnym etapem było przeanalizowanie charakterystyk tłumika MR oraz sformułowanie na ich 

 

podstawie wniosków. 

Charakterystyki wyznaczono dla: 

1) prędkości obrotowych: 400 i 1000 [rpm] 

2) prądów sterujących: 0(bieg jałowy),100, 400 [mA] 

3) zadanych wartości rezystancji obciążających generator: 8,100,200 [ohm] 

2.  Charakterystyki 

2.1. Charakterystyki czasowe prędkości obrotowej n  dla każdego z rodzajów  

 hamowania (dla prędkości obrotowej n = 400 [obr/min]) 

 

2.2. Charakterystyki czasowe prędkości obrotowej n dla każdego z rodzajów  

 hamowania (dla prędkości obrotowej n = 1000 [obr/min]) 

 

2.3. Charakterystyki czasowe momentu oporowego T dla każdego z rodzajów 

 hamowania (dla prędkości obrotowej n = 400 [obr/min]) 

2.3.1.  Hamowanie na biegu jałowym oraz w przypadku zasilania cewki tłumika MR 

   prądem o stałej wartości natężenia 

 

2.3.2.  Hamowanie rezystancyjne 

 

2.3.3.  Hamowanie z odzyskiem energii 

 

2.4. Charakterystyki czasowe momentu oporowego T dla każdego z rodzajów 

 hamowania (dla prędkości obrotowej n = 1000 [obr/min]) 

2.4.1.  Hamowanie na biegu jałowym oraz w przypadku zasilania cewki tłumika MR 

   prądem o stałej wartości natężenia 

 

2.4.2.  Hamowanie rezystancyjne 

 

2.4.3.  Hamowanie z odzyskiem energii 

 

2.5. Charakterystyki czasowe natężenia prądu i w cewce sterującej dla każdego 

 z rodzajów hamowania (dla prędkości obrotowej n = 400 [obr/min]) 

 

2.6. Charakterystyki czasowe natężenia prądu i w cewce sterującej dla każdego 

 z rodzajów hamowania (dla prędkości obrotowej n = 1000 [obr/min]) 

 

2.7. Charakterystyki czasowe napięcia u dla każdego z rodzajów hamowania (dla 

prędkości obrotowej n = 400 [obr/min]) 

 

2.8. Charakterystyki czasowe napięcia u dla każdego z rodzajów hamowania (dla 

prędkości obrotowej n = 1000 [obr/min]) 

 

 

 

 

 

3.  Wnioski 

ad. 2.1,2.2 

Dla obciążenia generatora rezystorem obserwujemy nieznaczne skrócenie czasu hamowania, które 

jest jednak wyraźniejsze niż dla oporności 100 i 200ohm, gdzie charakterystyka niemal pokrywa się z 

przebiegiem  dla  wolnego  wybiegu.  Gdy  na  tłumik  MR  podamy  stałe  natężenie  prądu  to  obserwujemy 

nieznaczne  skrócenie  czasu  hamowania  dla  100mA.  Bardziej  widoczną  zmianę  obserwujemy  dla 

wartości natężenia 400mA, gdzie czas skraca się do około 0.8s. Bezpośrednie połączenie generatora z 

tłumikiem MR pozwoliło na uzyskanie czasu hamowania o 1.5s mniejszego niż przy czasie hamowania 

dla wolnego wybiegu. 

ad. 2.3, 2.4 

Moment  oporowy  T  dla  zasilania  prądem  o  większym  natężeniu  (400mA),  jest  około  2.5  razy 

większy  niż  dla  prądu  o  niższej  wartości.  Wzrost  prędkości  obrotowej  niesie  za  sobą  także  wzrost 

momentów oporowych dla badanych wartości  prądów zasilających.  Z chwilą rozpoczęcia hamowania, 

gdy odłączymy zasilanie silnika elektrycznego, wartości momentów oporowych znacznie spadły. 

ad. 2.5, 2.6 

Gdy zastosujemy zewnętrzne zasilanie cewki hamulca magnetoreologicznego obserwujemy stałe 

wartości prądu (dla 100 i 400mA). Zarówno przy hamowaniu z odzyskiem, jak również przy wpiętym 

rezystorze  prąd  zmienia  się  sinusoidalnie.  Wraz  ze  wzrostem  wartości  rezystancji  rośnie  również 

amplituda generatora. Dla hamowania wiskotycznego widzimy na wykresie zmiany w zakresie od 0 do 

1000mA, które spowodowane są samoczynnym wzbudzaniem prądu na cewce hamulca. 

ad. 2.7,2.8 

Dla  wszystkich  sposobów  hamowania  przebiegi  wartości  napięcia  w  czasie  zmieniają  się 

sinusoidalnie. Największe wartości napięcia obserwujemy dla hamowania wiskotycznego przy wolnym 

wybiegu  oraz  dla  zewnętrznego  zasilania  hamulca.  Nieco  niższą  wartość  napięcia  obserwujemy  dla 

charakterystyk układu z wpiętym rezystorem, gdzie jego wartość wzrasta wraz ze wzrostem rezystancji. 

Z  przebiegów  dla  różnych  prędkości  obrotowej  możemy  również  wnioskować,  że  wartość  napięcia 

rośne wraz ze wzrostem prędkości.