Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An influence of the asynchronous motor driving torque on dynamic properties of the rotating machine drive systems

Szolc T., Pochanke A.

Vibrations in Physical Systems

|

2012

|

Vol. 25

399--404

EN

Drive systems of several machines driven by the electric motors commonly indicate diverse sensitivity to resonances resulting from their purely mechanical eigenvibration properties. Thus, in order to explain better these phenomena, in the paper dynamic electromechanical interaction between the rotating machine drive system and the asynchronous motor is considered. The investigations are performed by means of the circuit model of the asynchronous motor as well as using an advanced structural hybrid (discrete-continuous) model of the drive system. By means of the analytical-computational approach the electromechanical interaction between the successive torsional eigenmodes and the driving and retarding torques are studied in order to determine the frequency zones of greater sensitivity to amplification of torsional vibrations as well as the frequency zones of significant attenuating activity of the electromagnetic damping.

2

Dynamic investigations of electromechanical coupling effects in the mechanism driven by the stepping motor

Szolc T., Pochanke A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 2

653-673

EN

In the paper, an analysis of transient and steady-state electro-mechanical vibrations of a precise drive system driven by a stepping motor is performed. These theoretical investigations are based on a hybrid structural model of the mechanical system as well as on the classical circuit model of the stepping motor. The main purpose of these studies is to indicate essential differences between the torsional dynamic responses obtained for the considered object regarded respectively as electro-mechanically coupled and uncoupled. From the computational results, it follows that these differences are qualitatively and quantitatively essential from the viewpoint of possibly precise and reliable operation of the drive systems. Here, torsional vibrations of the drive system significantly influence the electro-mechanical coupling effects, which emphasizes their importance in dynamic analyses.

PL

W pracy przeprowadzono analizę przejściowych i ustalonych drgań elektromechanicznych precyzyjnego układu mechanicznego napędzanego silnikiem skokowym. Badania teoretyczne wykonano za pomocą hybrydowego modelu strukturalnego układu napędowego oraz klasycznego obwodowego modelu silnika skokowego. Głównym celem dokonanego studium było wykazanie istotnych różnic pomiędzy odpowiedziami dynamicznymi drgającego skrętnie obiektu traktowanymi jako elektromechanicznie sprzężone i rozprzężone. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że te różnice są jakościowo i ilościowo znaczące z punktu widzenia precyzyjnego i niezawodnego działania układu napędowego.Wykazano, iż drgania skrętne układu napędowego istotnie wpływają na efekt sprzężenia elektromechanicznego, co uzasadnia ważność jego uwzględniania przy przeprowadzaniu tego typu analiz.

3

Oddziaływanie elektromechaniczne w systemie napędowym z silnikiem skokowym

Pochanke A., Szolc T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 11

64-67

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny do badania dynamicznego oddziaływania między częściami elektromechanicznymi w systemie napędowym z hybrydowym silnikiem skokowym. W przypadku takiego systemu musi być zapewniony precyzyjny ruch obrotowy, dlatego już w procesie projektowania trzeba przewidzieć i uwzględnić efekt sprzężenia elektromechanicznego, a można to uczynić jedynie z wykorzystaniem dostatecznie dokładnych modeli matematycznych układu mechanicznego i silnika napędowego. Z przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych wynika, że wpływ oddziaływania elektromechanicznego na właściwości systemu napędowego z silnikiem skokowym może być znaczne.

EN

In the paper there is studied dynamic interaction between electromechanical parts of the precise micro-drive system driven by the hybrid stepping motor. Since in such a case a possibly exact rotational motion of the mechanism must be assured, it is necessary to use sufficiently accurate models of the drive system and the electric motor, where dynamic electromechanical coupling effects are going to be taken into consideration. So that models are presented. From the computational results it follows that there is observed significant influence of the electromechanical coupling on the performance of the drive system driven by stepping motor.

4

Torsional vibrations in the electric drive system with the stepping motor

Pochanke A., Szolc T.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2011

|

Z. 253

153-164

EN

In the paper there is studied dynamic interaction between electromechanical parts of the precise micro-drive system driven by the hybrid stepping motor which is a source of torsional vibrations. Since in such a case a possibly exact rotational motion of the mechanism must be assured, it is necessary to use sufficiently accurate models of the drive system and the electric motor, where dynamic electromechanical coupling effects are going to be taken into consideration. So that models are presented. From the computational results it follows that there is observed a significant influence of the electromechanical coupling on the dynamic behavior of the drive system driven by the stepping motor.

PL

Współczesne elektryczne systemy napędowe pracują prawie wyłącznie w stanach dynamicznych, co wynika ze sposobu zasilania uzwojeń silnika elektrycznego. Konsekwencją stanów dynamicznych w uzwojeniach silnika jest kształt funkcji momentu elektromagnetycznego znacznie odbiegający od przebiegu pożądanego: stałego lub sinusoidalnego w zależności od typu silnika. Zmienny moment elektromagnetyczny wywołuje drgania części mechanicznej, które to drgania zależą nie tylko od momentu wymuszającego, ale także od konfiguracji i parametrów części mechanicznej oraz od wartości i zmienności momentu obciążenia. Problem drgań występuje szczególnie jaskrawo w systemach napędowych z silnikiem skokowym, dla których dyskretne zasilanie pasm uzwojenia wywołuje nierównomierność przebiegu momentu elektromagnetycznego. Ważnym czynnikiem wpływającym na właściwości systemu napędowego jest sprzężenie elektromechaniczne, które objawia się w następujący sposób: nierównomierność momentu elektromagnetycznego generowanego przez silnik wywołuje nierównomierność prędkości wirowania wirnika, co z kolei oddziałuje na przebieg momentu elektromagnetycznego poprzez nierównomierność przebiegu wartości chwilowych napięć indukowanych. W pracy podano model matematyczny silnika skokowego i zastosowano wielomasowy model części mechanicznej systemu napędowego składający się z odpowiedniego połączenia brył sztywnych i elastyczno-tłumiących elementów bezrasowych łączących te bryły. Zastosowany model dobrze nadaje się do badania wpływu struktury i parametrów systemu napędowego na drgania skrętne elementów mechanicznych.

5

Computer Simulation and Experimental Tests of Linear Drive

Prekaniak P., Pochanke A., Bodnicki M.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 4

71-78

EN

Described works are a part of the project being aimed at drawing the structure up electromagnetic planar drive (XY) of direct action. The first phase of our works included drawing the model of the simulation drive up and building model for experimental examinations. In it a linear movement of runner was being analysed, consists of stator -being a base of the structure which active elements of activator (coils) are attached to and runner - in the model has a possibility of the move after the linear guide. In the runner there are installed passive elements of activator - set of pairs of magnets. There was next built the test stand for experiments on linear drive as well as simulation model in Femag software. Static distribution of the B field is realized with use FEM method. A number of experiments give possibility of optimization of structure of planar drive and selection of the parameters of driver, especially for mode of microsteps. Simulation model of the actuator is in accordance with the experimental model.

6

Mikrosyn jako silnik momentowy

Pochanke A.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2009

|

R. 77, nr 5

43-46

PL

Podjęto próbę oceny konstrukcji elektromagnetycznej mikrosyna do zastosowania w charakterze silnika momentowego zasilanego prądem stałym.

EN

The paper presents a proposal of electromagnetic structure of microsyn that could be applied as a dc operated torque motor.

7

Silniki bezzestygowe wzbudzane magnesem trwałym w zastosowaniu do napędu pojazdów szynowych

Pochanke A.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2008

|

R. 14, nr 5-6

22-25

PL

Silnikom elektrycznym stosowanym do napędu pojazdów trakcyjnych stawiane są następujące wymagania: duży moment obrotowy przy niskich prędkościach kątowych i duża moc znamionowa; szeroki zakres i łatwość regulacji prędkości kątowej zarówno w obszarze stałego momentu, jak i stałej mocy wysoka sprawność w szerokim zakresie charakterystyki mechanicznej oraz wysoka sprawność w reżimie pracy generatorowej przy hamowaniu; duża masowa gęstość mocy (iloraz mocy mechanicznej i masy); duża trwałość i niezawodność oraz ograniczenie konieczności przeglądów i remontów; jak najmniejszy wpływ na środowisko przez ograniczenie emitowanego hałasu i drgań.

8

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.

9

Modelling of the drive unit with single phase stepping motor

Pochanke A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 9

42-45

EN

The topic of the paper is mathematical and simulation model of a drive unit with single phase permanent magnet stepping motor. There has been taken under consideration so-called an indirectly coupled circuit-field model in which the integral parameters related to the distribution of the magnetic field are calculated only once and can then be used many times in the form of multidimensional tables in the process of the dynamics simulation of the block of mechanical and electrical circuits. There are examples of calculations of integral parameters resulting from the analysis of the magnetic field distribution and examples of the results of dynamic simulations of the drive unit with the single phase permanent magnet stepping motor using bi-directional continuous and impulse supplying. There is also presented a commentary for the problem of static electromagnetic torque calculation.

PL

Przedstawiono model matematyczny i model symulacji komputerowej napędu z jednopasmowym silnikiem skokowym o wzbudzeniu magnesem trwałym. Zastosowano model obwodowo-polowy pośrednio sprzężony, w którym do symulacji dynamicznej (model obwodowy) użyto wielowymiarowych tablic wielkości całkowych (strumienia skojarzonego i momentu elektromagnetycznego) wyznaczonych ze statycznego rozkładu pola magnetycznego w przekroju stosowanego silnika skokowego (model polowy). Przedstawiono obliczenia polowe dla trzech struktur silnika skokowego. Dla wybranej struktury przeprowadzono symulację dynamiczną przy zasilaniu pasma silnika napięciem bipolarnym o przebiegu ciągłym i impulsowym. Przedstawiono dyskusję sposobu obliczania momentu elektromagnetycznego statycznego w silnikach z magnesem trwałym.

10

Symulacyjne planowanie eksperymentu pomiarowego właściwości silnika skokowego

Pochanke A., Bodnicki M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2004

|

R. 80, nr 11

1153-1156

PL

Zbadano możliwości wyznaczenia strumienia sprzężonego i momentu elektromagnetycznego rozwijanego przez silnik skokowy w trakcie pracy, metodami pośrednimi, bez stosowania magnetycznych i mechanicznych przetworników pomiarowych. Analizę możliwości przeprowadzono przy wykorzystaniu modelu symulacji komputerowej pracy silnika.

EN

The possibility of determination of the magnetic flux linkage and the electromagnetic torque developed by stepping motor, carried on during its work, is analysed. The indirect methods without additional mechanical and magnetic transducers are proposed. The simulation model of the work of stepping motor is used in analysis.

11

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.

12

Modelowanie zespołu napędowego z jednopasmowym silnikiem skokowym

Pochanke A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

2001

|

z. 117

113-126

PL

Celem pracy jest opracowanie i zbadanie przydatności modelu matematycznego i modelu symulacji komputerowej zespołu napędowego z jednopasmowym, niesymetrycznym silnikiem skokowym permasynowym do badania przebiegów wartości chwilowych prądu, drogi kątowej i momentu elektromagnetycznego, w zależności od sposobu zasilania silnika o stałych cechach konstrukcyjnych. Przyjęto tzw. model obwodowo-polowy o sprzężeniu pośrednim, który umożliwia, przy znanych ograniczeniach (np. nieuwzględnianie wpływu prądów wirowych), wielokrotną symulację dynamiczną dla raz wyznaczonych parametrów modelu matematycznego, zwłaszcza parametrów całkowych związanych z rozkładem pola magnetycznego. Porównano wartości statycznego momentu elektromagnetycznego, uzyskanych dla różnych rodzajów niesymetrii szczeliny powietrznej silnika skokowego. Podano wyniki symulacji komputerowej pracy zespołu napędowego przy zasilaniu bipolarnym ciągłym i impulsowym.

EN

The topic of the paper is the mathematical and simulation model of a drive unit with a single phase permanent magnet stepping motor. This kind of model is designed for examining the momentary course of electńc current, angular position and electromagnetic torque depending on the method of feeding and steeńng such a motor with fixed construction features. The so-called indirectly coupled circuit-field model was considered because the integral parameters related to the distribution of the magnetic field are calculated only once and can then be used many times in the form of multidimensional tables in the process of the dynamic simulation of the block of mechanical and electrical circuits. The research shows that this kind of model is nowadays the most efficient way of simulational examination of drive units containing stepping motors. There are examples of calculations of integral parameters resulting from the analysis of the magnetic field distribution and examples of the results of dynamic simulations of the drive unit with the single phase permanent magnet stepping motor using bidirectional continuous and impulse supplying.

13

Moment silników bezzestykowych z magnesami trwałymi w stanie bez prądu

Pochanke A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2001

|

Z. 208

131-141

PL

W pracy przeprowadzono analizę wpływu zmienności punktu pracy magnesu trwałego na charakterystyki kątowe momentu elektromagnetycznego silników bezzestykowych, a w szczególności badano problematykę występowania i obliczania momentu, gdy silniki znajdują się w stanie bez prądu. Przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych wpływu skosu magnesów wirnika na tętnienia momentu wypadkowego. Wykazano teoretyczne możliwości całkowitej redukcji tych tętnień.

EN

In a permanent magnet motor the basic electromagnetic torque is generated as the result of the interaction of the permanent magnet flux with the magnetomotive force of the armature. The interaction between the rotor magnets and the slotting on the stator causes the periodical variations of the permanent magnet flux. This causes the ripple of the total electromagnetic torque which have two fundamental components. The first component of the torque ripple is proportional to magnetomotive force of the armature. The second component which exists even in the absence of the stator currents, results from the modulation of the permanent flux and is called cogging torque or detent torque. The torque ripple causes additional losses, mechanical vibrations and noise. The variation of the permanent magnet flux is an obstruction in realizing constant speed control or high accuracy of position control. There are several methods for reduction of this variation of the permanent magnet flux, but one of the most effective techniques for minimization of this undesirable phenomenon is stator slot skewing or skewing the rotor magnetic field distribution via either skewed rotor magnets or skewed magnetization. In this paper the influence of skewing the rotor field distribution - via skewed mounting of discrete magnet segments on the rotor - on the cogging torque and on the ripple of the total electromagnetic torque is investigated. The finite element method has been used to calculate the magnetic field distribution and the total torque has been calculated using the Maxwell stress method. The cogging torque has been also calculated using the method of the magnetic co-energy variation.

14

Modele obwodowo-polowe pośrednio sprzężone silników bezstykowych z uwarunkowaniami zasilania

Pochanke A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

1999

|

z. 110

3-115

PL

Przedmiotem rozprawy są modele matematyczne i symulacyjne zespołów napędowych z bezzestykowymi silnikami elektrycznymi, przeznaczone szczególnie do badania przebiegów chwilowych prądów i momentu elektromagnetycznego w zależności od sposobu zasilania i sterowania silnika o stałych cechach konstrukcyjnych i od konfiguracji części mechanicznej. Do grupy silników bezzestykowych zaliczono silniki skokowe, bezszczotkowe silniki prądu stałego, reluktancyjne silniki przełączalne oraz silniki synchroniczne. Przyjęto model obwodowy układu napędowego - model o parametrach skupionych, których wartości wyznaczono metodami polowymi, analitycznymi lub pomiarowymi. Założono, że wszystkie zbiory wartości parametrów skupionych modelu obwodowego wyznaczone są przed symulacją dynamiczną. Jeżeli wartości parametrów określane są metodami polowymi, to do modelu obwodowego przyjmowane są zbiory wartości uśrednionych wyznaczone wg rozkładu pól statycznych. Model ten nazwano obwodowo-polowym o sprzężeniu pośrednim, gdyż parametry całkowe związane z rozkładem pola magnetycznego wyznaczane są - dla zadanego zestawu wartości zmiennych niezależnych (prądów i położenia kątowego) - tylko jeden raz, a następnie, w postaci tablic wielowymiarowych, mogą być wykorzystywane wielokrotnie w procesie symulacji dynamicznej układu: obwody elektryczne-obwody mechaniczne. Badania wykazują, że ten rodzaj modeli jest obecnie najskuteczniejszym sposobem badania symulacyjnego układów napędowych z silnikami bezzestykowymi. Podstawą opracowanych modeli matematycznych było: - dla obwodu elektrycznego drugie prawo Kirchhoffa wraz z prawem Faradaya uzupełnione funkcjonalnym opisem napięciowych sygnałów zasilających, - dla obwodu mechanicznego drugie prawo Newtona wraz z zasadą d'Alemberta uzupełnione funkcjonalnym opisem momentu elektromagnetycznego. W rezultacie, opracowano pełne równania obwodowe silników bezzestykowych oraz trójma-sowego układu mechanicznego opisujące współczesny układ napędowy zasilany z układu półprzewodnikowego. W szczególności, opracowano pełne równania obwodowe czteropasmowego silnika reluktancyjnego oraz trój pasmowego silnika permasynowego: od równań ogólnych, zawierających wielowymiarowe funkcje strumieni skojarzonych wyznaczonych metodą polową, do równań uproszczonych analitycznych, w których przyjmuje się stałość indukcyjności i stałość strumienia magnesu trwałego. Opracowano także oryginalne modele matematyczne silników reluktancyjnego i permasynowego przeznaczone do tworzenia modeli symulacyjnych tych silników w szczególnych stanach przewodzenia prądu. Rozwinięto funkcjonalne modele matematyczne silnika permasynowego trójpasmowego, łącznie z układem zasilania przy połączeniu pasm uzwojenia w gwiazdę lub w trójkąt. Podano przykłady obliczeń parametrów całkowych otrzymanych w wyniku analizy rozkładu pola magnetycznego. Przeprowadzono badania symulacyjne wybranych układów napędowych, które potwierdziły uniwersalność i przydatność opracowanych modeli.

EN

The topic of the dissertation is mathematical and simulation models of drive units with brushless electric motors. The models are designed largely for the examining the momentary course of electric currents and electromagnetic torque depending on the method of feeding and steering the motor that has fixed construction features, and depending on the configuration of the mechanical component. The group of brushless motors includes stepping motors, brushless DC motors, switched reluctance motors and synchronous motors. In the dissertation a drive unit circuit model is assumed with lumped parameters and the values of those parameters calculated according to field, analytic or measuring methods. It is also assumed that all values of the lumped parameters of the circuit model are calculated before the dynamic simulation. If the values of the parameters are established with field methods, then the circuit model receives the sets of mean values calculated according to the distribution of static fields. The model has been called an indirectly coupled circuit-field model because the integral parameters related to the distribution of the magnetic field are calculated only once (for a given set of independent variables of currents and angular locations). These parameters can then be used many times in the form of multidimensional tables in the process of the dynamic simulation of the block of mechanical and electrical circuits. The research shows that this kind of model is now the most efficient way of simulational examination of drive units containing brushless motors. The bases for the described mathematical models are as follows: - for the electric circuit, Kirchhoffs second law together with Faraday's law complemented with a functional description of the voltage power signals, - for the mechanic circuit, Newton's second law together with d'Alembert's principle complemented with a functional description of the electromagnetic torque. As a result, full circuit equations for brushless motors and three-mass mechanical system are given. They describe a modern drive unit fed from a semiconductor system. The paper presents full circuit equations in detail for a four-phase reluctance motor and a three-phase permanent magnet motor. It describes general equations including multidimensional functions of flux linkages calculated by the field method, it then presents simplified analytic equations, in which the constant inductance and the constant permanent magnet flux are assumed. The paper describes original mathematical models of reluctance and permanent magnet motors designed for the creation of simulation models of these motors in special states of the conduction of electric current. The paper develops functional mathematical models of three-phase permanent magnet motors together with the feeding units when the phase winding has a wye or delta arrangement. There are examples of the calculations of integral parameters resulting from the analysis of the magnetic field distribution. The dissertation closes with simulation experiments of chosen drive units. The research proves the universal character and usefulness of the described models.

15

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.

16

Model matematyczny stanowiska do badania momentu elektromagnetycznego silników metodą reakcji stojana

Pochanke A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1999

|

Z. 201

171-182

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny stanowiska do wyznaczania wartości chwilowej momentu elektromagnetycznego silników małej mocy metodą pomiaru siły reakcji stojana na czujnik dynamometryczny. Przeprowadzono przykładowe badania symulacyjne prowadzące do określenia wpływu wartości parametrów stanowiska na dokładność odwzorowania momentu elektromagnetycznego przez siłę reakcji stojana.

EN

The measurement of the electromagnetic torque of an electric motor is very important all the more since often this is the only way to get information about the instantaneous value of the torque. One of the methods is the method using the measurement of the angular displacement of the stator arm. For measuring this reaction of the stator the dynamometric transducers (usually piezoelectric devices) are used. The test stand realising this method is shown in Fig. 1. This is three-mass system with three degrees of freedom: angular positions of the stator, rotor and load. The dynamics equations of this system can be expressed in form (1). The operation of the test stand depends on the values of its parameters: moments of inertia, coefficients of viscosity dumping and torsional stiffnesses of the elements. On values of these parameters also depends difference between the real value of the electromagnetic torque and the instantaneous value of the torque measured by the piezoelectric device (the signal of this device is proportional to the angular displacement of the stator). The equations (1) were examined in the simulation model. The investigations were made for values of the parameters given in Table 1. The results of the simulations are shown in Fig. 2, where the thick line marks the real curve of the electromagnetic torque and the thin line marks the product of the angular displacement of the stator and the stiffness of the measuring device. The results of the simulations show that the values of the parameters of the test stand have the determined influence on the measurement of the motor torque.