Laboratorium „MEMS i mikromaszyny”

Ćwiczenie I

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową silnika skokowego reluktancyjnego, sposobem sterowania oraz wyznaczeniem jego charakterystyk dynamicznych. Silnik skokowy rekuktancyjny z uwagi na swą budowę najczęściej zasilany jest unipolarnie. Najprostszym sposobem jego sterowania jest sterowanie napięciowe. W

takim przypadku napięcie zasilające jest podawane na poszczególne pasma bez żadnych ograniczeń. Daje to dobre rezultaty w zakresie stosunkowo małych częstotliwości pracy. Wraz ze wzrostem częstotliwości taktowania prądy w poszczególnych nie osiągają już wartości ustalonych. Tym samym prowadzi to ograniczenia wartości wytwarzanego momentu a w konsekwencji do zatrzymania silnika. Jedną z metod zapobiegania temu problemowi jest stosowanie tzw. forsowanie wzbudzenia. Polega ono na zwiększeniu wartości napięcia zasilającego przy jednoczesnym dołączeniu dodatkowej rezystancji Rd ograniczającej wartość prądu do wartości znamionowej. Układ sterowania silnika zbudowano w oparciu o układ mikroprocesora 8-bitowego. Umożliwia ona płyną zmianę częstotliwości podawanych impulsów, zmianę kierunku wirowania oraz komutowanie uzwojeń w sekwencji 1/4, 1/2 i 3/8.

Program ćwiczenia:

1. Zapoznanie się z budową, sposobem konfiguracji uzwojeń i danymi katalogowymi silnika.

2. Połączenie układu pomiarowego zgodnie ze schematem pomiarowym pokazanym na rysunku 1.

O scylo sko p

cyf r o w y

W

R d

P h 1 P h 2 P h 3 P h 4

+

+

Z a sila cz

V

T 1

T 2

T 3

T 4

-

-

M ik r o p r o c e s o r o w y s te r o w n ik

s iln ik a s k o k o w e g o

Rys. 1 Schemat pomiarowy do badania silnika skokowego reluktancyjnego 3. Wyznaczanie zależności częstotliwości granicznej f g=f( T L) oraz rozruchowej f l= f( T L) przy ( U dc=12V) dla pracy silnika przy:

 Komutacji symetrycznej 1/4,

 Komutacji symetrycznej 1/2,

 Komutacji niesymetrycznej 3/8.

4. Wyznaczanie zależności częstotliwości granicznej f g=f( T L) oraz rozruchowej f l= f( T L) w warunkach forsowania wzbudzenia ( U dc=15V oraz R ad 1) dla pracy silnika przy:

 Komutacji symetrycznej 1/4,

 Komutacji symetrycznej 1/2,

 Komutacji niesymetrycznej 3/8.

5. Wyznaczanie zależności częstotliwości nawrotu f n=f( T L) przy ( U dc=12V) dla pracy silnika przy:

 Komutacji symetrycznej 1/4,

1

 Komutacji symetrycznej 1/2,

 Komutacji niesymetrycznej 3/8

6. Obserwacja przebiegów czasowych prądu i napięcia

7. Obliczanie momentu obciążenia:

T

 F  r  mgr

L

gdzie:

r= 0.1m,

m – masa obciążników [kg],

g – przyspieszenie ziemskie [m/s2].

Parametry znamionowe silnika:

UN=15V, IN=4A

2