instalacje067

1. WSTĘP 18

przedstawiono dwubiegunową wersję silnika hybrydowego. W sytuacji przedstawionej na rys. 1.6 pasmo 1 uzwojenia stojana jest wzbudzone i wirnik zajmuje położenie wzdłuż osi pionowej. Wzbudzenie pasma 2 spowoduje przemieszczenie wirnika o kąt oc_h — n/2. Następny skok zostanie wykonany po wzbudzeniu pasma i, lecz prądem o przeciwnym zwrocie. Jest to najprostsza wersja sterowania tego silnika, kiedy w danej chwili jest wzbudzone tylko jedno pasmo, lecz inne wersje są oczywiście również możliwe.

1.5. Rys historyczny rozwoju silników skokowych

Wiele informacji na temat historii rozwoju silników skokowych zawarto w publikacjach [1; 2]. Określenie dokładnej daty wynalezienia silnika skokowego jest trudne, gdyż w pierwszych maszynach elektrycznych prądu stałego wykorzystywano zasadę impulsowego przełączania uzwojeń. W świetle współczesnych poglądów mogłyby więc być ewentualnie zaliczone do grupy silników skokowych.

Jednym z pierwszych zarejestrowanych opisów na ten temat był zgłoszony w 1831 roku mechanizm skokowy o wzbudzeniu elektromagnetycznym, zaproponowany przez Sahatore del Negro. Pod koniec XIX wieku impulsowe mechanizmy znajdują szersze zastosowanie w związku z rozwojem telefonii i urządzeń zdalnego sterowania na okrętach wojennych.

Pasmo 1

Rys. 1.7. Silnik skokowy C.J. Walkera z 1919 roku (wg [2]) 1 — uzwojenie stojana; 2 — wirnik

Silnik skokowy o zbliżonej do współczesnych konstrukcji został opatentowany przez C.L. Walkera w Aberdeen w Wielkiej Brytanii w 1919 roku [6], Szkic konstrukcyjny silnika przedstawiono na rys. 1.7. Był to silnik o wirniku biernym (reluktancyjnym). Na nieuzwojonym wirniku znajdowały się 32 zęby o identycznych podziałkach żłobkowych, jakie występowały na biegunach stojana.

Po wzbudzeniu pasma 1 strumień magnetyczny zamykał się w obwodzie zaznaczonym na rys. 1.7 linią przerywaną. Znajdujące się w pobliżu zęby wirnika ustawiły się naprzeciwko zębów stojana odpowiadających pasmu 1. W tym położeniu zęby wirnika są przesunięte względem zębów stojana, mieszczących pasma 2 i 3 uzwojenia o 1/3 podziałki zębowej. Kiedy impuls sterujący przełączono z pasma 1 na 2, wirnik wykonał skok w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Wartość skoku wyniosła

3,75°

360° _    360°

“ Z_fmń “ 32~3 * i

Był to więc silnik o małej wartości skoku. Jeżeli impuls sterujący byłby podany na pasmo 3, to nastąpiłby ruch w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara o taki sam kąt skoku.

W swoim opisie patentowym Walker przedstawił również szkice konstrukcyjne silnika skokowego z wielopakietowym wirnikiem reluktancyjnym i silnika liniowego. Jednakże rozwiązania te aż do łat pięćdziesiątych nie wzbudziły zainteresowania.

Rozwój silników skokowych w latach dwudziestych obecnego stulecia wiąże się z militarnymi zastosowaniami. W 1927 roku opublikowano opis silnika skokow-ego o wirniku biernym, który był zastosowany na brytyjskich okrętach wojennych w układach zdalnego sterowania wskaźnikiem kierunku wyrzutni torped i dział okrętowych. Ten silnik skokowy (rys. 1.8) był sterowany za pomocą napędzanego ręcznie komutatora. Wartość skoku wynosiła 15°. Jednemu pełnemu obrotowi korbki odpowiadało 6 skoków i wirnik przemieszczał się o kąt 90°.

Rys. t.8. Silnik skokowy o wirniku biernym, stosowany w latach dwudziestych na brytyjskich okrętach wojennych (wg [2)>

2*