instalacje069

1. WSTĘP 22

przekładni zębatej z czterokrawędziowym suwakiem sterowniczym 3. Suwak jest mechanicznie złączony z wałem silnika hydraulicznego 6. Po obróceniu się wału silnika skokowego o jeden skok, umieszczona na końcu suwaka śruba wkręca się w wał silnika, powodując osiowe przesunięcie suwaka i otwarcie dróg przepływu oleju zasilającego silnik hydrauliczny. Po dokonaniu obrotu silnika hydraulicznego w podobny sposób następuje zamknięcie dróg przepływu oleju. Rozwijany przez silnik skokowy moment obrotowy jest wzmacniany przez wzmacniacz hydrauliczny 1000-krotnie.

Pierwszy przełom w dziedzinie sterowania silników skokowych nastąpił po roku 1948, kiedy to w laboratorium firmy telefonicznej Bell wynaleziono tranzystor, a drugi po roku 1957, kiedy to koncern General Electric ogłosił o wytworzeniu pierwszego tyrystora. W związku z tym stosowane poprzednio mechaniczne układy komutacji lub przekaźniki, a następnie wypełnione gazem lampy próżniowe, zostały zastąpione przez przyrządy półprzewodnikowe: tranzystory i tyrystory.

W początkowym okresie napędy z układami logicznymi były stosowane tylko w wąskim zakresie ze względu na wysoką cenę. Dopiero w 1965 roku zastosowano cyfrowe układy zintegrowane, następnie mikroukłady o średnim poziomie integracji, a w ślad za nimi mikroukłady o dużej skali integracji.

W wyniku tych osiągnięć schematy logiczne układów sterowania silników skokowych zostały zminiaturyzowane, wzrosła ich niezawodność, zmalała cena i w ten sposób zastosowanie silnika skokowego stało się ekonomicznie uzasadnione.

Rozwój technologii półprzewodnikowej postępował dalej. W 1971 roku koncern Intel ogłosił wynalezienie czterobitowego mikroprocesora. Następnie Intel w 1972 roku i Motorola w 1974 wyprodukowały ośmio-bitowy mikroprocesor o dużym zakresie zastosowania. Wtedy mikroprocesory znalazły szerokie rozpowszechnienie w układach sterowania silnikami skokowymi.

2. Opis konstrukcji i właściwości różnych rodzajów silników skokowych

2.1. Klasyfikacja silników skokowych

Dobierając silnik skokowy do konkretnego zastosowania lub rozpatrując jego właściwości, należy zdawać sobie sprawę z jakim rodzajem silnika mamy do czynienia. Istnieje duża liczba różnorodnych typów tych silników i jest możliwe pojawianie się nowych. Występuje więc potrzeba pewnej systematyki, którą daje wprowadzenie klasyfikacji.

Próbę klasyfikacji silników skokowych — dziś już dalece niepełną — dał G. Basedow w 1981 r. [8]. Obecnie wydaje się być aktualna klasyfikacja zaproponowana przez autora w 1985 roku [37] i przedstawiona na rys. 2.1.

Elektryczne silniki skokowe można podzielić ogólnie na wirujące i liniowe. Wirujące silniki skokowe dzieli się na trzy podstawowe rodzaje: o wirniku reluktancyjnym (biernym), o magnesach trwałych (o wirniku czynnym) oraz hybrydowy. Silnik o wirniku czynnym wzbudzany elektromagnetycznie został w klasyfikacji całkowicie pominięty, gdyż nie znajduje on obecnie praktycznego zastosowania.

Oprócz szeroko stosowanych jednosegmentowych silników skokowych o wirniku reluktancyjnym, bywają dość często stosowane silniki wielosegmentowe.

Wśród jednosegmentowych silników skokowych o wirniku reluktancyjnym rozróżnić można takie, w których na jeden biegun stojana przypada jeden ząb wirnika i takie, w których na jeden biegun stojana przypada kilka zębów wirnika. Zarówno jedna, jak i druga odmiana może być wykonana w wariancie symetrycznym, w którym uzwojenia dwu przeciwległych biegunów stojana tworzą pasmo, bądź niesymetrycznym,