instalacje147

6. BADANIA SILNIKÓW SKOKOWYCH 174

Uzyskuje się zależność wiążącą moment silnika skokowego z odkształcaniem czujnika tensometrycznego. Na stanowisku zdejmuje się zależność momentu statycznego od kąta obrotu wirnika i momentu maksymalnego w funkcji częstotliwości. Wyniki pomiarów otrzymuje się w postaci wykresów.

Inne urządzenie przeznaczone do wyznaczania podstawowych charakterystyk silnika skokowego opisano w pracy [113]. Silnik skokowy jest obciążony hamulcem bezwładnościowym, ponadto układ zawiera mikroprocesor i tranzystorowy wzmacniacz mocy. Obciążenie bezwładnościowe realizuje się za pomocą wymiennych tarcz o różnej średnicy, mocowanych na wale silnika skokowego.

Urządzenie to umożliwia wykonywanie badań w szerokim zakresie. Bada się silnik przy ruchu dyskretnym aż do maksymalnej prędkości. Przy częstotliwości rezonansu mechanicznego bada się zależność amplitudy drgań wału silnika skokowego od momentu bezwładności obciążenia i tarcia w układzie. Tarcie imituje się za pomocą tarcz obciążających. Określa się maksymalną częstotliwość rozruchu silnika przy różnych momentach bezwładności obciążenia.

W celu badania silnika skokowego przy pracy w układzie zamkniętym zastosowano czujnik położenia, którego tarczę z otworami umocowuje się na wale silnika skokowego, a układ fotodiod jest połączony z mikroprocesorem. W takim układzie zamkniętym określa się maksymalną prędkość i maksymalne przyspieszenie ruchu obrotowego wału silnika skokowego przy różnych wartościach momentu bezwładności obciążenia.

Urządzenie laboratoryjne do badań naukowych silników skokowych opisane w pracy [119] ma układ sterowania z mikroprocesorem, zapewniający wiele programów pracy silnika skokowego, a mianowicie: sterowanie zc stałą częstotliwością, płynne zwiększanie i zmniejszanie częstotliwości, praca z tłumieniem drgań i inne.

Na wale silnika skokowego umocowano czujnik potencjo metryczny położenia, czujnik tcnsomctryczny momentu i hamulec elektromagnetyczny, który wykorzystuje się do wytworzenia stałego momentu obciążenia przy zdejmowaniu charakterystyk dynamicznych. Układ zapewnia rejestrowanie momentu silnika skokowego w stanic statycznym przy dowolnym kącie. Na opisanym stanowisku badawczym zdejmuje się m.in. charakterystykę kątową momentu statycznego i charakterystyki mechaniczne silników skokowych.

Do badania silników skokowych może być zastosowane urządzenie programujące [116], zawierające przetwornik optyczny do przekazywania sygnałów od silnika skokowego do interfejsu, a przez ten ostatni do bloków pamięci i mikroprocesora, związanego przez drugi interfejs z displayem.

Program badań zadaje się w bloku pamięci o objętości 512 bajtów. Operatywna zmiana parametrów programu głównego jest zadawana przez drugi blok pamięci o objętości 256 bajtów. Programy badań umożliwiają realizowanie stanów przyśpieszania, hamowania i dokonywania zmiany kierunku ruchu.

Nowoczesne wielofunkcyjne układy do przeprowadzania zautomatyzowanych badań mikromaszyn elektrycznych, w tym również silników skokowych, zostały opracowane w Polsce przez W. Jaszczuka i współautorów [117; 118]. Poza zadaniami związanymi z badaniami innych mikromaszyn elektrycznych opisywane układy umożliwiają w szczególności badania:

—    dokładności pozycjonowania i wyznaczania mechanicznych charakterystyk silników skokowych;

—    dynamicznych właściwości silników skokowych.

Pierwsze z opracowanych stanowisk pomiarowych [118] umożliwia automatyzację następujących badań statycznych właściwości silników skokowych:

—    dokładności pozycjonowania wirnika w zakresie pełnego kąta z dopuszczalnym błędem pomiaru 30";

—    charakterystyki kątowej momentu synchronizującego.

Schemat strukturalny stanowiska przedstawiono na rys. 6.15. Badany silnik mocuje się w obrotowym uchwycie, napędzanym ze stałą prędkością kątową. Przy pomiarze kąta skoku pozycjoner z def lektorem zwierciadlanym lub pozycjoner krawędziowy wyróżnia jedno określone położenie wirnika. Sygnał wysyłany z układu pozycjonującego inicjuje zliczanie impulsów wyjściowych przetwornika położenia kątowego, sprzęgniętego z uchwytem stojana, i jednocześnie powoduje wysyłanie sygnału wykonania skoku wirnika. Po zrealizowaniu skoku wirnik zostaje ponownie sprowadzony do pozycji wyjściowej, wskutek ruchu obrotowego uchwytu. Następuje zakończenie pomiaru kąta obrotu uchwytu — równego kątowi wykonanego skoku — i rozpoczęcie kolejnego cyklu pomiarowego.