POLITECHNIKA POZNAŃSKA Laboratorium Mechatroniki				TEMAT: Badanie charakterystyki silników krokowych.
GRUPA:	WYDZIAŁ: BMiZ	ROK: 1	DATA WYKONANIA ĆWICZENIA:	SKŁAD GRUPY: BARTOSZ RATAJCZAK SZYMON POĆWIERZ GRZEGORZ GUZIOŁEK	ZALICZENIE:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową, działaniem i właściwościami silnika krokowego. Podczas wykonywania ćwiczenia należało ustalić częstotliwość obrotów silnika, przy której występuje zjawisko gubienia kroków.

2. Podstawy teoretyczne

Silnik krokowy to rodzaj silnika elektrycznego,którego zasada działania jest oparta na programowaniu zmian pól elektro-magnetycznych występujących w jego wnętrzu. Powstałe pola determinują dokładne ustawienie rotora przy mniejszych częstotliwościach. Dzięki temu napęd ten jest używany we wszystkich urządzeniach które wymagają dokładnej pozycji silnika, która w przypadku silnika krokowego może być ustawiona wystarczająco zgodnie z większością wymagań stawianych przez programistę. Równie łatwo jest kontrolować jego prędkość obrotową, która jednak w porównaniu z silnikami bezszczotkowymi i komutatorowymi jest niewielka. Warto dodać, że ten typ silników wyróżnia się prostą budową, zasadniczo ograniczającą się do magnesów stałych, oraz elektromagnesów,a ich wzajemne umieszczenie zależne jest od rodzaju silnika krokowego. Niestety, tak prosta budowa wymusza zastosowanie odpowiednich sterowników niezbędnych do pracy silnika. Cena tego rodzaju napędu jest niewielka, dzięki zastosowaniu magnesów ferrytowych, dlatego też silniki te znalazły powszechne zatosowanie w wielu urządzeniach i gałęziach przemysłu, takich jak: napędy CD, dyski twarde, drukarki, wszelkiego rodzaju obrabiarki, elektryczne szyby w autach, regulowane światła mijania (ogólnie w wielu dziedzinach motoryzacji), oraz szczególnie zdominowały dziedzinę techniki, jaką jest robotyka. Silniki krokowe możemy podzielić według budowy na następujące grupy:

- silniki krokowe obrotowe

- silniki krokowe liniowe

- o zmiennej reluktancji

- z magnesem trwałym

- hybrydowy

Które to mogą działać w trzech rodzajach pracy:

- pełnokrokowym

-półkrokowym

-mikrokrokowym

Różnią się one tym że po każdym impulsie sterującym silnik porusza się o coraz mniejszą ilość kroków( od 1 w dół).

3. Przebieg ćwiczenia.

Podczas wykonywania ćwiczenia analizowaliśmy działanie silnika krokowego. Naszym celem było zbadanianie, przy jakiej częstotliwości występuje zjawisko gubienia kroków w danym napędzie. Niestety, sterownik znajdujący się na stanowisku za pierwszym rozruchem poruszał się o inną odległość, co zdecydowanie uniemożliwiło przeprowadzanie właściwego ćwiczenia. Sprawdzanych przypadków częstotliwości oraz ilości kroków zostało wykonanych bardzo wiele, lecz nie dawały one zadowalających wyników. Dopiero, gdy weszła w życie taktyka wykonywania pierwszego posuwu bez mierzenia go, a następnie brania pod uwagę następnych posunięć suwaka, udało się uzyskać sensowne wyniki. Badanie częstotliwości, przy której występuje zjawisko gubienia kroków dało oczekiwany, okrągły wynik, który wyniósł 7600 Hz. Przy tej częstotliwości, suwak na 80 mm drogi „gubił” 0,2 mm. Co ciekawe, przy 8000 Hz strata drogi wynosiła również 0,2 mm.

Następnie, gdy silnik został obciążony masą 528 g, zjawisko gubienia kroków zaszło już przy częstotliwości 2370Hz, natomiast przy obciążeniu 544 g, częstotliwość gubienia kroków wyniosła 2112 Hz.

4. Wnioski.

Zastosowanie silnika krokowego ma sens jedynie do precyzyjnych maszyn w których prędkości robocze muszą być dokładnie ustalone (prędkość obrotowa silnika krokowego działającego poprawnie, jest mniejsza od innych rodzajów napędu, a także ma od nich mniejszą moc). Silnik ten może działać na dowolnie niskich obrotach, wykonywać żądaną liczbę kroków (dzięki temu silnik znajduje zastosowanie np. w napędach CD/DVD).

Z doświadczenia z silnikiem (różne częstotliwości i obciążenia) możemy zauważyć, że częstotliwość, przy której silnik gubi kroki jest ściśle związana z obciążeniem przyłączonym do pracującego napędu (wraz ze wzrostem obciążenia częstotliwość graniczna przy której silnik gubi kroki jest mniejsza dla większego obciążenia).

2

---