Sterowanie silnika skokowego reluktancyjnego
Instrukcja do ćwiczenia
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 \
adnych ograniczeń. Daje to dobre rezultaty w
zakresie stosunkowo małych częstotliwości pracy. Wraz ze wzrostem częstotliwości
taktowania prądy w poszczególnych nie osiągają ju\
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.
Umo\
liwia ona płyną zmianę częstotliwości podawanych impulsów, zmianę kierunku
wirowania oraz komutowanie uzwojeń w sekwencji 1/4, 1/2 i 3/8.
Parametry znamionowe czteropasmowego silnika skokowego EDS20:
napięcie znamionowe UN=15V,
prąd znamionowy INph=3.7A,
pobór mocy PinN =120 W,
skok znamionowy ąN=3�,
moment znamionowy TN=4 Nm,
maksymalny moment synchronizujący TNs=10 Nm,
moment rozruchowy Tl=71 Nm,
moment bezwładności wirnika J=53300* 10-7 kgm2,
rezystancja pasma Rph=3.95 &!,
impedancja pasma Zph=30.5 &!,
częstotliwość graniczna fg=75 Hz.
1
Oscyloskop
cyfrowy
Rd
W
Ph1
Ph2 Ph3 Ph4
+ +
Zasilacz
V
T1 T3 T4
T2
-
-
Mikroprocesorowy sterownik
silnika skokowego
Rys. 1 Schemat pomiarowy do badania silnika skokowego reluktancyjnego
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.
3. Wyznaczanie zale\
ności częstotliwości granicznej fg=f(TL) oraz rozruchowej fl= f(TL)
przy (Udc=12V) dla pracy silnika przy:
" Komutacji symetrycznej 1/4,
" Komutacji symetrycznej 1/2,
" Komutacji niesymetrycznej 3/8.
4. Wyznaczanie zale\
ności częstotliwości granicznej fg=f(TL) oraz rozruchowej fl= f(TL)
w warunkach forsowania wzbudzenia (Udc=15V oraz Rad H"1&!) dla pracy silnika przy:
" Komutacji symetrycznej 1/4,
" Komutacji symetrycznej 1/2,
" Komutacji niesymetrycznej 3/8.
5. Wyznaczanie zale\
ności częstotliwości nawrotu fn=f(TL) przy (Udc=12V) dla pracy
silnika przy:
" Komutacji symetrycznej 1/4,
" Komutacji symetrycznej 1/2,
" Komutacji niesymetrycznej 3/8
6. Obserwacja przebiegów czasowych prądu i napięcia
2
7. Obliczanie momentu obcią\
enia:
TL = F � r = mgr
gdzie: r = 0.1m,
m  masa obcią\
ników [kg],
g  przyspieszenie ziemskie [m/s2].
3