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.