Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stanowisko do badań charakterystyk kątowych momentu statycznego silników skokowych

Jaszczuk W., Czerwiec W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 11

1317-1320

PL

W artykule podano definicję charakterystyki kątowej momentu statycznego silnika skokowego i zamieszczono klasyfikację stanowisk do badań charakterystyk kątowych. Opisano zbudowaną w Politechnice Warszawskiej automatyczną stację pomiarową do badania charakterystyk statycznych silników skokowych, skonstruowaną z wykorzystaniem wieloletnich doświadczeń autorów w dziedzinie badania właściwości mikromaszyn elektrycznych. Opisano schemat budowy stanowiska pomiarowego, podano konfigurację systemu pomiarowego. Scharakteryzowano program komputerowy do sterowania pomiarami i prowadzenia akwizycji wyników oraz ich graficznej wizualizacji. Na zakończenie zamieszczono przykładowe charakterystyki silników otrzymane opisanym urządzeniem i ich interpretację.

EN

In the introduction of the paper there is justified a need of using modern and effective test stands for studying stepper motors with regard to automation of their manufacturing processes and mass production of these motors. A definition of static torque/rotor position charac-teristics of a stepper motor as well as a definition of its static stability zone and angular deviation of the rotor position while loaded with an external torque are given. There is included a classification of test stands for studying angular characteristics of stepper motors (Fig. 1), and there is described an automatic measurement station for studying static characteristics of stepper motors, built at the Warsaw University of Technology, designed on the basis of a long-standing experience of the authors in the field of studying properties of electric micromachines. A schematic of a structure of the measurement station is shown (Fig. 2), and a configuration of the measuring system is presented (Fig. 3). In Tab. 1 the basic functional parameters describing the device are collected and its essential metrological features are given. In the further part of the paper there is characterized a computer program for controlling measurements and performing data acquisition related to results of the measurements as well as their graphical visualization. An algorithm of the program operation is also presented (Fig. 5). At the end there are presented exemplary static torque/rotor position characteristics of a hybrid motor supplied in a standard way (Fig. 6) and not supplied (no current flow) - Fig. 7, obtained by means of the described system. The summary describes shortly the content of the paper and provides interpretation of the obtained results of measurements. The references consist of an extensive list of publications related to the problem of studying characteristics of stepper motors, issued over a period of many years.

2

Poprawa własności eksploatacyjnych silników skokowych

Zajkowski K., Duer S.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2011

|

R. 12, nr 5

477-482

PL

W pracy dokonano oceny sposobu sterowania silnikami skokowymi w pojazdach samochodowych. Opisano możliwe sposoby sterowania tymi silnikami oraz omówiono skutki zmian na własności eksploatacyjne. Przedstawiono możliwości zmian sposobów zasilania pasm oraz sterowania silników skokowych w pojazdach na etapie modernizacji oraz projektu.

EN

The evaluation of method for controlling stepper motors in motor vehicles has been presented. Described possible ways to control these motors and discusses the effects of the operational changes. Discussed the possibility of changes in ways of power and control windings of stepper motors in vehicles at the stage of modernization and development.

3

Analiza stanu nieustalonego w obwodzie silnika skokowego z układem czoperowym

Zajkowski K., Duer S.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2011

|

R. 12, nr 5

471-476

PL

W artykule przedstawiono analizę stanu nieustalonego w obwodzie prądu zasilającego pasmo silnika skokowego przy zastosowaniu układu czoperowego. Omówiono zjawiska występujące w układzie bez elementu ograniczającego przepięcia. Przedstawiono wyniki symulacji przy zastosowaniu nieliniowego elementu ochronnego.

EN

This article presents an analysis of transient current flowing in the winding of the stepper motor using a chopper system. Discussed are phenomena occurring in the system without limiting element voltages. The results of simulations using a nonlinear element which limits overvoltages has been presented.

4

System pomiarowy do wyznaczania charakterystyk elektrycznych siłowników liniowych

Wierciak J., Szykiendas K., Rawski J., Lisicki J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

527--530

PL

Elektryczne siłowniki liniowe napędzane silnikami skokowymi są chętnie stosowane w precyzyjnych układach pozycjonujących. O ich przydatności do takich zastosowań przesądza nie tylko dokładność realizacji przemieszczeń, lecz także graniczne charakterystyki mechaniczne: rozruchowa i pracy. W artykule opisano zautomatyzowane stanowisko do badania elektrycznych siłowników liniowych opracowane i wykonane w Instytucie Mikromechaniki i Fotoniki Politechniki Warszawskiej. Przedstawiono rozwiązania torów sterujących i pomiarowych. Dołączono przykładowe charakterystyki siłowników wyznaczone z użyciem stanowiska.

EN

Electrical linear actuators powered by stepping motors are commonly used for precision positioning. In some appliances not only resolution and accuracy of movement decide about their usefulness. Sometimes mechanical characteristics play an important role. These are pull-in and pull-out characteristics, which limit working areas of actuators in coordinates of developed force versus linear speed. In the paper there is a special measuring system for determining performance characteristics of actuators presented. It was designed and made in the Institute of Micromechanics and Photonics of Warsaw University of Technology. Technical solutions adopted for measuring and control channels are described. Exemplary characteristics of actuators are added.

5

Computer Simulation of Process of Sensorless Determination of Dynamic Signals in Stepping Motors

Bodnicki M., Pochanke A.

Machine Dynamics Problems

|

2006

|

Vol. 30, No. 3

51-57

EN

A new ideas of control and testing of miniature electric motors was developed by authors. The possibility of determination of the electromagnetic torque generated by stepping motor, carried on during its work, is analysed. The indirect methods without additional mechanical transducers are proposed. The simulation model of the work of stepping motor is used in analysis. Two methods are taken into consideration. The first method follows direct from equations of the voltage balance in the motor coils. The second one based on knowledge of the courses of the induced voltages of the rotation, determined by the constant angular velocity of the rotor. The simulation tests confirm utility of both methods.

6

Zastosowanie nanokrystalicznych magnesów Nd-Fe-B w silniku skokowym

Kaszuwara W., Leonowicz M., Długiewicz L.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2004

|

Nr 69

55-60

EN

Magnetic properties of nanocrystalline magnets are determined not only by their composition but mainly by the microstructure. Nanocrystalline microstructure can be produced in RE-M (rare earth - transition metal) magnets such as NdFeB and SmFeN. The magnetic properties of such magnets are controlled by magnetic exchange interactions. The interactions lead to enhanced remanence, which causes that isotropic materials achieve properties close to those presented by the anisotropic magnets. Nanocrystalline magnets can be produced in a form of powders or ribbons, which are further consolidated to a fully dense material. These processes can not lead to grain coarsening. Thus they are generally based on resin bonding, however shock pressing, hot pressing and pulsed sintering can also be applied. An attempt of replacing Alnico magnets, in a FA-15 stepper motor produced by MIKROMA from Września, by nanocrystalline NdFeB bonded magnets, having different Nd contents and properties, has been undertaken. The studies of basic motor properties such as: one phase current, inductance of phase, holding torque, start-stop frequency, cut-off frequency and cut-of torque at frequency 400Hz, have shown that that they fulfill standards defined for motors with Alnico magnets, and in many cases exceed them. With application of the Nd12Fe82B6 magnets the holding torque and start-stop frequency increased by 28% and 41%, respectively, when compared with Alnico magnets. In the case of application of commercial MQP-0 powder, produced by Magnequench, the holding torque was higher by 55% and the start-stop frequency by 31%.

7

Optymalizacja średniego momentu silnika skokowego w zakresie pracy "start-stop"

Łastawiecki J.

Elektro Info

|

2004

|

nr 7-8

16-18

8

Trzy modele silnika skokowego hybrydowego

Pochanke A., Wierciak J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2003

|

Z. 216

143-153

PL

W pracy podjęto porównanie funkcjonalnego działania trzech modeli silnika skokowego z punktu widzenia występowania i oddziaływania tłumienia elektromagnetycznego. Porównanie przeprowadzono na przykładzie silnika skokowego hybrydowego reprezentowanego kolejno przez model ruchu obrotowego o wymuszeniu dyskretnym, model elektromagnetyczny oraz model ruchu obrotowego z uwzględnieniem tłumienia elektromagnetycznego.

EN

Stepping motors are electromechanical devices which convert electrical pulses into discrete mechanical movements. The shaft of a stepping motor rotates in discrete step increments when electrical command pulses are applied to it in the proper sequence. The speed of the motor shafts rotation is directly related to the frequency of the input pulses and the length of rotation is directly related to the number of input pulses applied. The value of the frequency of the input pulses does not depend on the shaft position, so stepping motors use open-loop control. It is very important to use correct mathematical model for computer simulation during simulation investigation of the electrical drive with stepping motor. The simplest mathematical model of the stepping motor is a model of discrete mechanical movement. But it does not take into consideration the electromagnetic damping produced by induced voltage. It is possible to use the full electromagnetic model of a stepping motor, but it is often very difficult. Particularly difficult is modelling of the winding band. Authors show that it is possible to use the simple mathematical model of discrete mechanical movement which takes into consideration the electromagnetic damping without necessity of modelling of the winding band.

9

Sensorless step loss decetion for claw pole stepper motor

Guether T., Kuss H.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

2001

|

z. 116

143--153

EN

In line with the tremendous rise in automation in all fields of industry, drives for placing and positioning tasks are increasingly demanded. Electrical small drives such as servo and stepping motors are inserted and used to an ever larger extent. Stepping drives work in an open-loop system, i.e. that between the signal clock input and the step execution at the wave of the stepper motor no feedback exists. Sensitive applications, however require a detection of step losses. In order to keep the cost advantage of the stepping drives which work without an additional sensor, the step loss recognition has to be integrated into the existing electronic controls. A new developed method is presented for sensorless step loss detection in stepping motors according to the ciaw pole principle in constant-voltage modę. The basie idea of the procedure is based on the timing analysis of the current function in the motor coil. In a frequency spectrum characteristic segments were found. The evaluation of these segments by a filter circuit permitted the detection of step losses to be made.

PL

W pracy przedstawiono metodę wykrywania utraty skoku w silnikach skokowych typu pazurowego opartą na analizie przebiegu prądu w pasmach fazowych. Wykazano, że metoda ta jest skuteczna tylko przy zasilaniu silnika napięciem o stałej wartości i nie może być zastosowana przy ograniczaniu prądu fazowego przez sterownik silnika. Odfiltrowanie sygnału błądu z przebiegu prądu umożliwia wykrywanie utraty skoku przy niewielkich i tanich modyfikacjach sterownika silnika skokowego.

10

System pomiarowy do wyznaczania mechanicznych charakterystyk silników skokowych

Bodnicki M., Szykiedans K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2001

|

Z. 208

23-32

PL

W artykule zaprezentowano nowo opracowywany skomputeryzowany system pomiarowy służący do wyznaczania charakterystyk: rozruchowej (start-stopowej) oraz mechanicznej granicznej (synchronicznej) małych silników skokowych.

EN

At present worked out is new measuring system for evaluation of dynamic properties of stepping motors. In projected stand founded executing of following measurements dynamic characteristics - pull-in torque and pull-out torque. These characteristic have to be determinate both during work in mode full step, how and half and micro steps. Range of Chapter 1 and 2 embraces: - proposition of methods and general algorithms of marking of pull-in and pull-out characteristics (Fig. 1), - presentation of subassemblies (Tab. 1) and parameters of set of torque transducers, used in the station (Tab. 2). There is a possibility of use a set of specially designed in IMiF WUT torque meters: dynamometric type wit piezoelectric transducers, OPMZ type optoelectronic rotary torque meters [4] and special micro-range optoelectronic stationary meter. To load applying practical are electromagnetic powder brakes (IEI Międzylesie or VIBROMETER) with specialized control units. Computer-based data acquisition system with PC-based card enable the registration of the torque signal during the number of examinations. The view and possible structure of equipment is presented on Fig. 2, and exemplary results of determination of both characteristic of small PM stepping motor - on Fig. 3. The influence of additional mass M.I. is presented on Fig.4 and pull-in characteristics in 1/2 and 1/32 microstep mode are presented on Fig. 5. During preliminary testing PM type stepper motor we notice possibility of causing uncontrolled oscillations or even resonance of all parts used in testing station, this effect is bring about by bellow coupling used in test equipment and slightly incorrect ratio of motor and equipment mass M.I. Authors plan to use presented equipment for an analysis of the influence of research methods on the measuring results. The goal of that work is proposition of "Quality factor" of pull-in and pull-out characteristics.

11

Pomiary ruchu obrotowego silnika skokowego przyrządem RWJ

Wawszczak W.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2001

|

Nr 62

93-99

12

What does the natural frequency of the mechanical system with the stepping motor depend on and how

Pochanke A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1999

|

Z. 201

145-154

EN

The resonance is an oscillatory phenomena which occurs at certain stepping speeds and disturbs the normal operation of the stepping motor. In order to avoid the resonance during the control of the motor it is necessary to know natural frequency of the system. This frequency is not a constant one and this paper is trying to describe factors that it depends on.

PL

Silniki skokowe należą do bardzo ważnej klasy dyskretnych urządzeń pozycjonujących: przetwarzają każdy elektryczny impuls sterujący w mechaniczne przemieszczenie. Charakter odpowiedzi mechanicznej silnika na skok sygnału elektrycznego zależy od wielu czynników np. od wartości i charakteru obciążenia, od sposobu zasilania itp. Przykładowo odpowiedź położenia kątowego, nieobciążonego i pozbawionego tłumienia wiskotycznego, układu mechanicznego z silnikiem skokowym na skok wymuszenia ma charakter oscylacyjny. W przypadku zasilania silnika impulsami o pulsacji zbliżonej lub równej pulsacji drgań własnych układu mechanicznego może wystąpić zjawisko rezonansu lub niestabilna praca. Znajomość pulsacji drgań własnych układu mechanicznego z silnikiem skokowym jest podstawowym warunkiem umożliwiającym ominięcie tych zjawisk w procesie sterowania. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych pulsacji drgań własnych układu mechanicznego otrzymane na podstawie badania odpowiedzi położenia kątowego układu na pojedynczy skok wymuszający nowe położenie. Badanie przeprowadzono dla różnych kształtów charakterystyki kątowej momentu wymuszającego i dla różnych wartości skoku. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że pulsacja drgań własnych układu mechanicznego napędzanego silnikiem skokowym zależy od kształtu momentu wymuszającego (a zatem od konstrukcji magnetowidu silnika oraz od rozkładu i sposobu zasilania uzwojeń) oraz od wartości skoku podstawowego. Podane obliczenia należy traktować jako ilustrację opisanego procesu, gdyż rzeczywisty moment działający od strony silnika na układ mechaniczny ma najczęściej przebieg odbiegający od kształtów przyjętych do sytuacji.

13

Zastosowanie dielektromagnesów Nd-Fe-B w silnikach skokowych

Ślusarek B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1998

|

Vol. 39, nr 12

15-18

PL

Magnesy trwałe, jako źródło wzbudzenia, znalazły największe zastosowanie w masowo produkowanych silnikach prądu stałego, a także w silnikach skokowych, silnikach komutatorowych oraz w mniejszym zakresie w silnikach synchronicznych permasynowych. Dotychczas w silnikach tego typu stosowane były głównie magnesy ferrytowe oraz magnesy Alnico. Obecnie ze względu na tendencję do miniaturyzacji sprzętu coraz częściej stosowane są magnesy z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B. W artykule przedstawiono wyniki badań silników skokowych z dielektromagnesami z proszku z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B oraz porównano je z parametrami silników skokowych z magnesami ferrytowymi i Alnico.

EN

Hard magnets, as an excitation source, found the widest range of applications in massive production of direct current motors, in stepping motors and, less often in production of synchronous perma-syns motors. High development of microrhachines with hard magnets is a result of development of hard magnets and growing offer of them. In the past in these kinds of motors were used mainly ferrite magnets. To-day, due to observed tendency to miniaturisation of machines, hard magnets made from melt-spun ribbon Nd-Fe-B powder called dielectromagnets, are used wider and wider. The researches have been conducted on two models of stepping motors and compared with results of the traditional stepping motors with the ferrite and Alnico magnets.