instalacje072

2. KONSTRUKCJA l WŁAŚCIWOŚCI SILNIKÓW SKOKOWYCH 28

Rys. 2.5. Rozkład momentu statycznego trójsegmentowego silnika skokowego w funkcji kąta obrotu

mentów, dużej liczby skoków o małym kącie. Na rysunku 2.5 pokazano rozkład momentu statycznego dla poszczególnych segmentów, przy zasilaniu ich uzwojeń impulsami według sekwencji: ł; 1+2; 2; 2 + 3; 3; 3+1.

Wielkości M_x + M₂; A/₂ + /V/₃ oraz M₃ + M_L są momentami wypadkowymi, które powstały w wyniku współdziałania dwu segmentów.

Silniki skokowe o wirniku reluktancyjnym pracują przy małej wartości kąta, wynoszącej 0,45-f-15°, lecz przy bardzo dużej częstotliwości, dochodzącej do 20 000 skoków/s i więcej. Bardzo duży jest zakres częstotliwości (np. jeżeli częstotliwość jest w granicach od 1 skoku/10 s do 10 000 skoków/s, to zakres częstotliwości wynosi 1:100 000) [26],

W literaturze najczęściej jest podawany zakres wartości kąta tych silników 1,8    15°, lecz można też znaleźć wiadomości o uzyskaniu mniejszych kątów — publikuje się dane pięciopasmowych silników japońskich o zakresie kąta skoku 0,18-e0,36° [23].

Wirnik reluktancyjnego silnika skokowego jest wykonany z miękkiej magnetycznie stali, a więc w stanie bezprądowym nie występuje żaden moment obrotowy. W związku z małą bezwładnością wirnika silnik taki, przeznaczony do pracy przy niedużych obciążeniach, zalicza się do szybko reagujących (elektromechaniczna stała czasowa jest mała). Jego wadą jest podatność na drgania oscylacyjne wirnika.

2.2.2. Struktura strefy czynnej

Można dopatrywać się analogii pomiędzy obwodem magnetycznym silnika skokowego z nieuzwojonym uzębionym wirnikiem z miękkiej magnetycznie stali (reluktancyjnym) i maszyny synchronicznej o zwiększonej częstotliwości typu induktorowego (reluktancyjnego). Podobny charakter ma struktura strefy czynnej zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku. Analogia ta rozciąga się również na hybrydowe silniki skokowe.

W maszynie synchronicznej typu induktorowego od struktury strefy czynnej zależy częstotliwość indukowanego napięcia, a w silniku skokowym ma ona wpływ na liczbę skoków przypadających na jeden obrót.

Na rysunku 2.6 przedstawiono w rozwinięciu strukturę strefy czynnej, opartą na stosowanych w maszynach induktorowych rozwią-

Rys. 2.6. Struktura strely czynnej silnika skokowego oparta na rozwiązaniu typu Lorenza-Sehmidta (wg [26])

zaniach typu Lorenza-Sehmidta. Na 8 „biegunów” stojana przypada 10 zębów wirnika. Zęby wirnika ponumerowano liczbami od / do 5, „bieguny” stojana zaś od / do IV. Pasma uzwojenia oznaczono jako A, A' oraz B, B'. Strukturę Lorenza-Sehmidta stosuje się przy niezbyt dużych częstotliwościach (w maszynach induktorowych) a zarazem niezbyt dużej liczbie skoków na obrót (w silnikach skokowych).