To tylko jedna z 42 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Aktory
Silniki Krokowe
Silniki Krokowe - definicja
Silniki krokowe, zwane też skokowymi,
przekształcają impulsy elektryczne w ruchy
mechaniczne. Każdy impuls podany na
uzwojenia silnika powoduje obrót wirnika o
niewielki kąt. Czym większa częstotliwość
impulsów sterujących, tym szybciej obraca
się wirnik.
Zalety i wady silników krokowych
Zalety:
•
Kąt obrotu silnika jest proporcjonalny do ilości impulsów wejściowych.
•
Silnik pracuje z pełnym momentem w stanie spoczynku (o ile uzwojenia
są zasilane)
•
Precyzyjne pozycjonowanie i powtarzalność ruchu - dobre silniki krokowe
mają dokładność ok. 3 - 5% kroku i błąd ten nie kumuluje się z kroku na
krok.
•
Możliwość bardzo szybkiego rozbiegu, hamowania i zmiany kierunku.
•
Niezawodne - ze względu na brak szczotek. żywotność silnika zależy
zatem tylko od żywotności łożysk.
•
Szeroki zakres prędkości obrotowych uzyskiwany dzięki temu, że
prędkość jest proporcjonalna do częstotliwości impulsów wejściowych.
•
Zależność obrotów silnika od dyskretnych impulsów umożliwia
sterowanie w pętli otwartej, przez co silnik krokowy jest łatwiejszy i
tańszy w sterowaniu.
Praca w pętli otwartej oznacza, że nie potrzeba sprzężenia zwrotnego
- informacji o położeniu. Takie sterowanie eliminuje potrzebę stosowania
kosztownych urządzeń sprzężenia zwrotnego, takich jak enkodery
optoelektroniczne. Pozycje znajduje się zliczając impulsy wejściowe.
Zalety i wady silników krokowych
Wady:
•
•
•
•
Trudności przy pracy z bardzo dużymi prędkościami
Występuje zjawisko gubienia kroków
Duży pobór prądu
Duża emisja ciepła
Zastosowania silników krokowych
Silniki krokowe są stosowane wszędzie tam, gdzie kluczowe znaczenie
ma możliwość precyzyjnego sterowania ruchem:
• w szeroko rozumianej automatyce – w mechanicznych
urządzeniach regulacyjnych (np. automatycznych zaworach);
• w urządzeniach pomiarowych np. zegarach elektronicznych do
przesuwania wskazówek;
• w robotyce – do sterowania ruchem ramion robotów, kół w
automatycznych wózkach widłowych itp.;
• w drukarkach igłowych i atramentowych oraz ploterach – do
sterowania ruchem głowicy drukującej/igły i przesuwu papieru/folii;
• w napędach CD/DVD – do sterowania ruchem głowicy czytającej
zawierającej laser;
• w samochodach – odpowiada za obroty na biegu jałowym.
Podstawowe rodzaje silników
krokowych:
•
•
•
Silniki o zmiennej reluktancji VR
(Variable Reluktance)
Silniki z magnesem trwałym PM
(Permanent Magnet)
Silniki hybrydowe
Silnik krokowe o zmiennej
reluktancji VR
Silnik taki składa się z rotora o wielu zębach wykonanego z miękkiej
stali i uzwojonego stojana. Kiedy uzwojenia stojana są zasilane
prądem stałym, bieguny namagnesowują się. Ruch pojawia się na
skutek przyciągania zębów rotora przez zasilane bieguny stojana.
Silnik krokowe o zmiennej
reluktancji VR
Silniki krokowe z magnesem
stałym
Silniki krokowe z magnesem
stałym PM
• Wirnik silnika stanowią magnesy trwałe.
• Rotor silnika nie posiada zębów lecz jest
namagnesowany naprzemiennie biegunami N
i S tak, iż
(…)
…
Aktory elektryczne – silniki elektryczne
Własności typowego silnika elektrycznego:
• praca z dużą prędkością obrotową
• praca z małymi momentami obrotowymi
• brak możliwości sterowania położeniem
• brak możliwości zatrzymywania
Rozwiązanie - mechatronizacja:
Silnik elektryczny
reduktor + enkoder + sterownik
Serwonapęd
Aktory elektryczne
Etapy mechatronizacji silnika elektrycznego
Aktory elektryczne…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)