To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
LABORATORIUM z MECHATRONIKI
TEMAT: WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI SILNIKA PRĄDU STAŁEGO NAPĘDZAJĄCEGO AKTUATOR GŁOWIC DYSKÓW TWARDYCH
CEL ĆWICZENIA I WSTĘP TEORETYCZNY.
W ćwiczeniu tym przedstawiono pomiary dla wyznaczenia charakterystyki statycznej silnika I= f(F) - siła ciągu cewki, przy pięciu różnych położeniach kątowych cewki silnika, w celu weryfikacji modelu matematycznego silnika prądu stałego, tzw. silnika VCM, napędzającego aktuator głowic dysku twardego. W analizie dynamiki aktuatorów głowic dysków twardych używane są uproszczone modele matematyczne silników VCM (Voice Coil Motor - łukowe silniki prądu stałego wzbudzone od magnesów trwałych). Podstawowym założeniem upraszczającym jest przyjęcie równomiernego rozkładu pola magnetycznego w szczelinie silnika z pominięciem zjawisk skrajnych, co jest poprawne przy małych zakresach kątowych ruchu cewki silnika. W przypadku dużych zakresów kątowych ruchu cewki silnika przyjęcie stałej wartości indukcji w szczelinie prowadzi do znacznych błędów w modelowaniu stanów dynamicznych aktuatorów głowic. Przy dużych zakresach kątowych ruchu, silnik wytwarza różne wartości momentu napędowego (najmniejsze w położeniach skrajnych, a największe w położeniach środkowych).
Silnik VCM w istocie swojego działania wykorzystuje zjawisko powstawania siły oddziaływującej na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym. Zakładając jednorodne pole magnetyczne (pochodzące od magnesu trwałego) pomiędzy dolnym i górnym jarzmem stojana, prostopadle skierowane do płaszczyzny wyznaczonej przez cewkę silnika VCM, siłę tą można obliczyć ze wzoru: gdzie N- liczba zwoi cewki, l- czynna długość boku cewki, B- indukcja w szczelinie, i(t)- prąd cewki. Ponieważ ruch cewki odbywa się po łuku na promieniu r, to moment działający na cewkę wynosi: gdzie: Kt - oznacza stałą momentową silnika VCM.
Napięcie indukowane w cewce na skutek jej ruchu w jednorodnym polu magnetycznym, można obliczyć ze wzoru:
gdzie: VCM - prędkość kątowa.
Jak widać, stałe Kt i Ke są sobie równe. Równanie równowagi napięciowej obwodu twornika silnika VCM przyjmuje postać:
gdzie: u(t) - napięcie zasilające, R - rezystancja cewki, L - indukcyjność własna cewki.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)