HPIM0832

6. Napędy robotów przemysłowych

6A. Napędy elektryce

Sygnał E\ na wyjściu regulatora położenia w warunkach ustalonych

CĄ = UgKi = (Uz — UisdKi

gdzie Ki - wzmocnienie regulatora położenia.

Stosowanie sprzężenia zwrotnego prędkośćiowego wynika z potrzeb

Śm

skania sztywnej charakterystyki mechanicznej napędu. Po uwzględnieniu _r- ^r' ‘

noici sprzężenia prędkościowego sygnał U₂ wynosi

Ui — Ui — Urr— U\ — nKpr    ^ _

gdzie Ker - stała prądnicy tachometrycznej.

Napięcie na wyjściu regulatora prędkości sterujące kątem zapłonu uklaa tyrystorowego    ^u

U, = UjKi = (U, - UnjKi

gdzie Aj - wzmocnienie regulatora prędkości. Napięcie zasilające silnik określa wzór

U_s= UjK_t={U\ - Urr)K₂K_T

gdzie Kr-wzmocnienie zasilacza tyrystorowego. Prędkość obrotowa wału silnika wynosi

n=U_sK_E

gdzie Kr - stała napięciowa silnika prądu stałego.

Po połączeniu podanych równań otrzymuje się

K_ęK,K₂K_TK_E

(6.4)1

(6.3)1

(6.6)1

(Ml

ł+K₂K_tKeKpt

Ważną wielkością charakterystyczną serwomechanizmu jest współczynnik wzmocnienia prędkościowego k_m który jest określony zależnością

K,K_tK₂K_TK_E c I + K₂K_tK_eKpt

— —

(6.8)1

Współczynnik k„ określa w sposób bezpośredni zależność między prędko-H ścią (w tym przypadku prędkością obrotową n silnika) a uchybem s. Im większa! jest wartość współczynnika k_n tym mniejszy jest uchyb potrzebny do wystero-l wania napędu. Wprowadzając prądnicę tachometryczną o wzmocnieniu KrrU zwiększa się stabilność pracy serwonapędu.

W przypadku napędów ruchu postępowego (pary kinematyczne liniowe)H współczynnik k_t jest określony wzorem

- uchyb położeniowy w mm.

S

Napędy prądu stałego z silnikami bezkomutatorowymi

.-uutor mechaniczny w maszynach elektrycznych prądu stałego, w którym Kjejc styk ślizgowy między szczotką a komutatorem, jest przyczyną iskrzenia, jjjceń radioelektrycznych i niestabilności pracy z powodu zmian stanu po-‘Zijctmi komutatora i docisku szczotek. Dążenia do wyeliminowania tych wad u, motywacją do opracowania i rozwoju maszyn elektrycznych ze stero-^„jgn elektronicznym. Zasada działania silnika bezkomulatorowego polega na ^fóceniu (inwersji) klasycznego silnika prądu stałego z mechaniczną komuta-jj prądu płynącego w uzwojeniach wirnika. Uzwojenia prądowe są ułożone .żłobkach stojana, natomiast wirnik silnika jest utworzony ze spolaryzowanych Lnticniowo trwałych magnesów segmentowych (rys. 6.16). Silniki o takiej Gdowie mogą pracować jako bezkomutatorowe silniki prądu stałego lub jako olniki synchroniczne prądu przemiennego.

ąsndr6.1^_

Brzkomulalorowy silnik prądu stałego lub silnik synchroniczny grądu przemiennego; / - to! silnika, 2 - uzwojenia w stojanie, 5 - łożyska wirnika, 4 - czujnik położenia kątowego wirnika, 5 - wentylator, 6 - hamulec, 7 - pierścień uszczelniający, 8 - wirnik z segmentami magnetycznymi (magnesy trwale)

(6.9)1

W maszynach elektrycznych z komutacją elektroniczną funkcje komuta-tora mechanicznego pełni przekształtnik półprzewodnikowy, otrzymujący sypały od czujnika położenia kątowego wirnika, osadzonego na wale silnika -iys.6.17.

Czujnik położenia kątowego wirnika jest zarazem układem mierzącym jego prędkość obrotową. Powstałe w wyniku kolejnego zasilania zwojów magne-tyczne pole wirujące oddziałując na magnetyczny wirnik, powoduje jego obrót. Jeżeli prostownik i przekształtnik półprzewodnikowy stanowią zintegrowany zespół zasilania silnika, to załącza się go bezpośrednio do sieci prądu (rójfazo-sego.