instalacje125

4, TEORIA SILNIKA SKOKOWEGO 132

wirnika silnika skokowego w chwili, kiedy nastąpi równość wybranej liniowej funkcji przemieszczenia i prędkości silnika skokowego, określonej cyfrowym różniczkowaniem położenia.

4.4. Zjawisko rezonansu w silnikach skokowych

4.4.1. Istota powstawania zjawiska rezonansu

Jeżeli pominie się indukcyjności pasm uzwojenia, aby prąd osiągał swoją nową wartość natychmiast, to równanie dynamiki silnika skokowego możemy napisać w postaci

(4.94)

Charakterystyka silnika M = f (0) (rys. 4.23) i moment bezwładności J określają częstotliwość drgań własnych układu, wokół której,

M

Rys. 4.23. Zależność momentu obrotowego silnika od położenia

lub jej podwietokroiności, silnik może poruszać się zbyt szybko wprzód lub do tyłu i opuszczać skoki lub zwiększać ich liczbę. Zjawisko to jest nazywane rezonansem małej częstotliwości [88] i występuje przy częstotliwości 20—200 skoków/s.

Jeżeli rezonans występuje przy częstotliwości 500+3000 skoków/s i amplituda kołysań prędkości silnika skokowego może stać się na tyle duża, żc doprowadzi do błędnej zmiany położenia wału, to mówi się o rezonansie średniej częstotliwości [85].

Ze wzrostem częstotliwości impulsów silnik wchodzi w zakres większych prędkości obrotowych. Wówczas rezonans może występować przy większej liczbie skoków na sekundę, doprowadzając nawet do utyku wirnika. Mogą pojawiać się ujemne prądy tłumiące, znosząc właściwe tłumienie. W tym przypadku operuje się pojęciem rezonansu wielkiej częstotliwości [88].

Rezonans średniej częstotliwości jest podobny do efektu kołysania wirnika silnika synchronicznego. Odpowiada przypadkom, kiedy prędkość silnika oscyluje wokół prędkości znamionowej. Podobnie, amplituda oscylacji prędkości przy rezonansie średniej częstotliwości może stać się tak duża, że silnik zatrzyma się.

W związku z powyższym muszą być zastosowane środki ograniczenia oscylacji rezonansu średniej częstotliwości w silnikach skokowych.

4.4.2. Zwalczanie rezonansu przez pracę miniskokową

W czasie oscylacji silnika skokowego, jego wirnik na przemian przyspiesza i opóźnia swój ruch. W czasie przyspieszenia prąd w paśmie jest większy niż w czasie opóźnienia. Podstawowy sposób zapobiegania rezonansowi polega na wytwarzaniu kompensujących przyspieszeń i o-późnień przez dokonywanie zmiany czasu załączania impulsów wejściowych.

Schemat ideowy układu pokazano na rys. 4.24. Komparator napięcia reaguje na prąd przy ruchu powrotnym. Filtr nadaje kształt impulsom wyjściowym komparatora, przekazywanym do obwodu opóźniają-

Rys. 4.24. Konwencjonalny układ do zwalczania rezonansu średniej częstotliwości UO — układ opóźniający; USP — układ sterowania pełnoskokowego; F — filtr; KN - kompensator napięcia; /_we - impulsy wejściowe