Materiały i konstrukcje inteligentne
Data wykonania ćwiczenia:
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM NR 2 :
13.03.2013
Temat: Hamulec magnetoreologiczny
Grupa: Zespół nr 3: Ocena:
1. Duma Bartłomiej 2. Dybaś Rafał
A1a
3. Fortuna Mateusz 4. Gawlik Wacław
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 wyraz
niejsze 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.