LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická"

Marcela Marta Švecová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Stední prmyslová škola elektrotechnická a Vyšší odborná škola, Pardubice, Karla IV. 13 LABORATORNÍ CVIENÍ Stední prmyslová škola elektrotechnická Píjmení: Hladna íslo úlohy: 3 Jméno: Jan Datum mení: 10. LISTOPADU 2006 Školní rok: 2006 / 07 Datum odevzdání 8. PROSINCE 2006 Tída / Skupina: 4.B / 2 Klasifikace: NÁZEV ÚLOHY KROKOVÝ MOTOR Poet stran 7 Poet grafických píloh 2

Jméno: Jan Datum mení: 10. LISTOPADU 2006 Školní rok: 2006 / 07 Datum odevzdání 8.

2 ZADÁNÍ U krokového motoru typu SMR RI/24 zmte následující vlastnosti 1) Závislost zatžovacího momentu na kmitotu ídících impuls 2) Závislost rozbhového momentu na napájecím naptí pi optimálním kmitotu ídících impuls 3) Proud z napájecích zdroj pro krokový motor a rozdlova naprázdno a nakrátko 4) Úhel natoení rotoru pro jeden krok 5) Ovte pesnost nastavení polohy pomocí optického snímání polohy krokového motoru fotodiodou 6) Závislosti zjištné v bodech 1 a 2 zpracujte graficky ÚVOD Krokové motory jsou zpravidla používány jako výkonové prvky ve strukturách elektrických pohon pro nastavování polohy a rychlosti bez zptné vazby. Jejich oblast použití sahá od jednoduchých pohyb od bodu k bodu pes rychlé asov krátké posuvy (v textilním oboru, poítaích a kanceláských zaízeních) až k pesným dvou a tí osovým polohovacím robotm. Dalším okruhem aplikací je ízení otáek s realizací pímého pohonu vetene stroj, pohon rzných dávkova, erpadel, navíjeek apod. Vyznaují se rychlým uvádním do provozu bez nároného nastavování parametr regulátor s relativní nezávislostí na zatížení a pipojených momentech setrvanosti. Pracují s minimální údržbou po celou dobu své životnosti. Charakteristickou vlastností motoru je otáení hídele po krocích. Jedna otáka je složena z pevn definovaného potu krok, který odpovídá konstrukci a zpsobu ízení. Nemluvíme zde tedy o rychlostech otáení (otákách), ale o frekvenci krokování. Motory využívají svj maximální moment již od nejnižší rychlosti, což je jednou z jejich specifických vlastností. V jednoduchých aplikacích jsou vtšinou používány dvoufázové krokové motory. V pohonech s mikrokrokovým pohybem mají uplatnní ptifázové motory. Rostoucí požadavky na moderní krokové motory, zejména snížení hlunosti a zvýšení výkonu, vedou k používání tífázových krokových motor, které v sob sluují všechny nejlepší vlastností používaných 2f a 5f motor. Jsou schopny odevzdat o % vyšší výkon. Díky své vyšší úinnosti jsou tak rozmrov menší pi stejném kroutícím momentu. Základním principem krokového motoru je pohyb rotoru o jeden krok. Krok je definován jako mechanická odezva rotoru krokového motoru na jeden ídící impuls ídící jednotky, pi níž vykoná rotor pohyb z výchozí magnetické klidové polohy do nejbližší magnetické klidové polohy. Zmna polohy se dosahuje zmnou napájení vinutí jednotlivých fází statoru. Po sepnutí urité fáze se rotor snaží natoit tak, aby výsledný magnetický odpor byl minimální. U nezatíženého motoru se tedy sesouhlasí poloha zub statoru a rotoru. V této poloze má motor nulový statický vazební moment a pi vychýlení vnjší zátží moment stroje narstá a maximální hodnota statického vazebního momentu odpovídá natoení o tvrtinu kroku. Jedno mechanické otoení hídele krokového motoru o 360 pedstavuje uritý poet krok, jejichž poet je dán konstrukcí motoru a zpsobem ízení. ídící kmitoet je definován jako kmitoet ídícího signálu v Hz nebo v khz.

snímání polohy krokového motoru fotodiodou 6) Závislosti zjištné v bodech 1 a 2 zpracujte graficky ÚVOD Krokové motory jsou zpravidla používány jako výkonové prvky ve strukturách elektrických pohon

3 Poet otáek je definován jako 60 f α n = z 360 kde f z je kmitoet kroku [Hz] a α úhel kroku [ ] SMR RI/24 je tyfázový krokový motor. Je uren pro pipojení k rozdlovai impuls RI /8, který je napájen ze sít 24 V ss. Podle nastavení rozdlovae impuls mže motor pracovat v tytaktním režimu v kódu 2-2 nebo v osmitaktním režimu v kódu 1-2. POPIS MENÍ 1. Pro generování ídících impuls použijeme generátor s výstupem TTL. Míme v rozsahu kmitot Hz (po 10 Hz), pi napájecím naptí 20 V. Moment uríme z brzdící síly mené silomrem. Silomr mí ve starých jednotkách pondech, pevod je 1 P = 0,01 N. 2. Pro mení použijeme pedcházející zapojení. Podle výsledk pedcházejícího mení zvolíme optimální kmitoet ídících impuls. Mení momentu je stejné jako v bod Proud naprázdno bez zatížení, proud nakrátko v zabrždném stavu. 4. Dle vývojového diagramu si vytvoíme program pro jednoipový mikroprocesor ady MCS 51, na simulátoru ho odladíme a pes emulátor jím budeme ovládat krokový motor. Program generuje tyicet puls. Zpoždní urující délku a mezeru pulsu je vhodné vytvoit tak, že do registru vložíme 255 a dekrementujeme na 0. Výstup je smrován na P Pedcházející program doplníme testováním výstupu z optického idla pipojeného na P1.2. Pi prchodu otvoru idlem se na jeho výstupu nastaví log 0 a program zastaví chod motoru bu svým ukonením nebo vysláním 0 na P1.4 pipojený do stop vstupu ídícího obvodu. KATALOGOVÉ HODNOTY!"#$%&'! (#!")&#"! (# (# (# * '#%+&",!-!,!-!."/+'!!!-!!-! 01")."/+'!! 2!-! 2!-! 3!) /)/4/56# 73 -)4")%"#/%& :/)& "6# ;<89 ;<89

Podle nastavení rozdlovae impuls mže motor pracovat v tytaktním režimu v kódu 2-2 nebo v osmitaktním režimu v kódu 1-2. POPIS MENÍ 1. Pro generování ídících impuls použijeme generátor s výstupem TTL.

4 =/1& "6#!(!(././'/)> ) <,2? <,2?!"/ "#"+" + 1!" "#"+" ;@ 7;@ *$ #"#%+&"!!!-!!1&1 ; ; >#$%&'!!!-!). (#!-!). (# >#$%&'!! 1&1 ). (# ). (# M 4 rozbhový moment pi tytaktním ízení M 8 - rozbhový moment pi osmitaktním ízení NAMENÉ A VYPOTENÉ HODNOTY r = 3,5 cm 1) Závislost momentu na kmitotu U cc = 20 V f [Hz] F [N] M [mn.m] 20,13 3,5 12, ,2 14,7 50 4,8 16,8 61 3,8 13,3 70 3,75 13,125 80,4 3,3 11,55 89,12 2,5 8, ,6 2,1 2) Závislost momentu na napájecím naptí f = 60 Hz U cc [V] F [N] M [mn.m] 14 2,3 8, ,5 8, ,6 9,1 17 3,2 11, ,5 19 3,1 10, ,3 11, ,4 11,9 22 3,6 12,6 23 3,9 13,

5 3) Proud z napájecích zdroj (pi U cc = 20 V) a) naprázdno I motor = 0,39 A I rozdlova = 23,69 ma b) nakrátko I motor = 0,39 A I rozdlo = 23,65 ma R vinutí U cc 20 = = = 51, 28 Ω I 0,39 motor 5) Program pro ízení motoru s kontrolou optického idla MOV R5,#40 ; poet krok = 40 SKOK: JNB P1.2,KONEC CLR P1.0 CALL WAIT SETB P1.0 CALL WAIT DJNZ R5,SKOK WAIT: MOV R0,#4 SK2: MOV R1,#0FFh SK1: DJNZ R1,SK1 DJNZ R0,SK2 RET KONEC: END ; testuje optické idlo ; spuštní impulsu ; ekání ; vypnutí impulsu ; ekání ; cyklus pro zvolený poet impuls ; podprogram WAIT pro ekání ; návrat z podprogramu WAIT ; END pro simulátor AS51

6 ZÁVISLOST ZATŽOVACÍHO MOMENTU NA KMITOTU M [mn.m] f [Hz] Jan Hladna, 4.B

7 ZÁVISLOST ROZBHOVÉHO MOMENTU NA NAPÁJECÍM NAPTÍ M [mn.m] U [V] Jan Hladna, 4.B

8 ZÁVR Tímto mením byly oveny poznatky uvedené v teoretické ásti. Pi práci se naskytly velké problémy s pesností mení pomocí silomru, nicmén i pesto bylo možné dosáhnout výše uvedených výsledk. Z dvodu absence funkního emulátoru nebylo možné v reálu odzkoušet program pro ovládání motoru pes jednoipový mikropoíta.

pesto bylo možné dosáhnout výše uvedených výsledk.

9 POUŽITÉ PÍSTROJE A POM CKY Oznaení ve schématu Pístroj Pomcka Výrobce Typ pístroje Systém Druh Inventární íslo Výrobní íslo Poznámka Rozsah TTL TTL generátor Tesla digitání C-CS V Z zdroj Zlatnik DUV-OV SS, regulovatelný A-M V A1 ampérmetr Metex digitání M auto A2 ampérmetr Metex digitání M auto M SMR RI/24 - ss, krokový M viz. KH S silomr - digitání MK

Zlatnik DUV-OV SS, regulovatelný A-M-254 36 V A1 ampérmetr Metex digitání M 01114 auto A2 ampérmetr

Podobné dokumenty

Krokové motory. Klady a zápory

Krokové motory. Klady a zápory Krokové motory Především je třeba si uvědomit, že pokud mluvíme o krokovém motoru, tak většinou myslíme krokový pohon. Znamená to, že se skládá s el. komutátoru, výkonového spínacího a napájecího prvku,