Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

2006. Elektrotechnika Dr. Hodossy László 13. előadás.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "2006. Elektrotechnika Dr. Hodossy László 13. előadás."— Előadás másolata:

1 2006. Elektrotechnika Dr. Hodossy László 13. előadás

2 Széchenyi István Egyetem 2 Különleges gépek Szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok Vezérlő és szabályozó rendszerekben pozícionálási célra alkalmazzák A működtető energia szerint léteznek villamos pneumatikus és hidraulikus szervomotorok A szervomotorokkal szemben támasztott követelmények: Folyamatos fordulatszám változtatása tág határok között Gyors és egyszerű forgásirányváltás Gyors működés más szavakkal nagy indítónyomaték Stabil működés a fordulatszám-nyomaték jelleggörbe alapján A fenti követelményeket kielégíti: külső gerjesztésű egyenáramú motor és a kétfázisú aszinkron motor

3 Széchenyi István Egyetem 3 Különleges gépek Egyenáramú szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Fordulatszám változtatása az armatúra kapocsfeszültséggel „k” a motorállandó Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

4 Széchenyi István Egyetem 4 Különleges gépek Egyenáramú szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Fordulatszám változtatása az armatúra kapocsfeszültséggel statikus jelleggörbék Egy adott fordulatszámról egy másik fordulatszámra történő „átállás” időfüggvénye lengés nélkül: Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

5 Széchenyi István Egyetem 5 Különleges gépek Egyenáramú szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... elektromechanikai időállandó villamos időállandó Az 1. jelleggörbe esetén A 2. jelleggörbe esetén A 3. jelleggörbe esetén T M szerepe meghatározó kis átmérő – hosszú forgórész („hurkaszerű” kialakítás) nagy átmérő – rövid forgórész („tárcsaszerű” kialakítás) Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

6 Széchenyi István Egyetem 6 Különleges gépek Egyenáramú szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Korlátozási tényezők az egyenáramú szervomotorok használatánál:  hőmérsékleti korlát, általában 150ºC-ot nem szabad túllépni  fordulatszám korlát a kommutáló szegmensek között megengedhető maximális feszültség miatt  terhelőnyomatéki korlát a lemágnesező hatás miatt  kommutációs határ, a csúszóérintkezőkön átvihető legnagyobb teljesítménykorlát miatt Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

7 Széchenyi István Egyetem 7 Különleges gépek Váltakozóáramú szervomotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Rövidrezárt forgórészű, kétfázisú aszinkron motorok Állórészen kétfázisú tekercselés egymáshoz képest 90º-kal van eltolva serleges, azaz pohárszerű kialakítású forgórész Az U v vezérlőfeszültség nagyságának és fázisának változtatásával biztosítható a fordulatszámváltoztatás és a forgásirányváltás Szervomotorok hátránya: A működés során nem ismeretes a forgórész helyzete, ezért rezolvert vagy szöghelyzetadót kell használni Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

8 Széchenyi István Egyetem 8 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Elektromechanikus átalakítók, villamos impulzusokat alakítanak át szögelfordulássá n =60x impulzusfrekvencia / fordulatonkénti lépések száma A léptetőmotorokat pozícionálási célokra használják Sokféle kivitel: állandó mágneses, lágymágneses armatúrájú és hibrid típusok A forgórész lehet 1 vagy több póluspárú, szimmetrikus vagy ún. csőrös Leggyakrabban előforduló típusok: állandó mágneses (van tartónyomatéka) változó reluktanciájú (nincs tartónyomatéka) hibrid léptetőmotorok (van tartónyomatéka), legelterjedtebb típus A léptetőmotor tengelye diszkrét módon, egyes lépéseket megtéve forog. A tengely egy körülfordulása pontosan meghatározott számú, egyes lépések megtételét jelenti, a lépésszám függ a motor felépítésétől Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

9 Széchenyi István Egyetem 9 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Az állórészen 3 fázisú és 6 pólusú, míg a forgórészen 4 pólusú kialakítás A motor jellemzője a lépésszög Tipikus lépésszögek: 1,8º, 2,5º, 7,5º, 15º, 18º, 30º, 39º, stb. A léptetőmotor működtetéséhez vezérlő elektronika kell Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

10 Széchenyi István Egyetem 10 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Léptetőmotorok vezérlése: 1. Unipoláris vezérlés 2. Bipoláris vezérlés A lépésszög értéke a lépésfelezés módszerével tovább csökkenthető Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

11 Széchenyi István Egyetem 11 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Léptetőmotorok statikus jelleggörbéje A frekvenciaváltoztatás időfüggése t gy : gyorsítási idő t u : állandó frekvenciájú üzemelési idő t l : lassítási idő Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

12 Széchenyi István Egyetem 12 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... Egy léptető impulzus hatására bekövetkező forgórész elfordulás időfüggése tptp t  θpθp δ Statikus nyomatékgörbe M b : billenőnyomaték  b : billenőszög Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

13 Széchenyi István Egyetem 13 Különleges gépek Léptetőmotorok Elektrotechnika Villamos gépek... A léptetőmotorok legfontosabb jellemzői: Pontos, lépésszerű pozícionálás előre megadott számú vezérlőimpulzus segítségével. A pozícionáláshoz nincs szükség érzékelőre, szabályozóra Nagy nyomaték kis szögsebességnél, még egyes lépések esetén is. Nyugalmi helyzetben, gerjesztett állapotban nagy tartónyomaték, ami önzáró viselkedést eredményez Digitális vezérléshez közvetlenül csatlakoztatható Frekvenciaváltozás sebességére ügyelni kell, az irányítástechnikailag nyílt hurok miatt a lépéstévesztés rejtve maradhat Bizonyos esetekben lengésre hajlamos Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

14 Széchenyi István Egyetem 14 Különleges gépek Lineáris motorok Elektrotechnika Villamos gépek... Egyenesvonalú haladó mozgatáshoz lineáris motor célszerű Lineáris aszinkron motor a legszélesebb körben használt lineáris motor 3 sztátor tekercs egymás mellett elhelyezve + háromfázisú feszültség = egyenes vonal mentén haladó mágneses tér lapos fémlemez a sztátor közelében: feszültség és áram a fémlemezben mozgató erő hat a fémlemezre kétféle változat: rövid primerű és rövid szekunderű kialakítás két fontos eltérés a hengeres változatútól: 1.nagyobb a légrés, s ezért jóval nagyobb a mágnesező áram: teljesítménytényező és a hatásfok alacsony értékű 2.a primer rész végénél a mágneses tér erősen lecsökken: a szekunderben tranziens áramok: csökken a tolóerő és nő a veszteség Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

15 Széchenyi István Egyetem 15 Különleges gépek Lineáris motorok Elektrotechnika Villamos gépek... Rövid primerű lineáris aszinkron motor: kétoldalas vagy egyoldalas tekercsű Kétoldalas tekercsű változat: nincs oldalirányú erő a primer és szekunder rész között Egyoldalas elrendezés: van oldalirányú erő Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

16 Széchenyi István Egyetem 16 Különleges gépek Lineáris motorok Elektrotechnika Villamos gépek... Rövid szekunderű lineáris aszinkron motor Tekercsek vonalas elrendezése + háromfázisú feszültség = „mágneses folyam” → a fémlemez elmozdul A fémlemezt mágneses úton a primer felett lebegtetve → súrlódásmentes mozgatás: japán és német kísérleti gyorsvasút Primer tekercseket frekvenciaváltón keresztül táplálják Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

17 Széchenyi István Egyetem 17 Különleges gépek Kefenélküli motorok (EC motorok) Elektrotechnika Villamos gépek... Egyenáramú gépek: A kommutátor a kefékkel együtt egy mechanikus egyenirányító Teljesítményelektronikai eszközök alkalmazása a kommutátor és kefék helyett = kefenélküli egyenáramú motor (elektronikus kommutációjú motor) Forgórészen állandó mágnes, állórészen az armatúra tekercsek Félvezetős kapcsolók: az armatúra tekercsekre kapcsolják a megfelelő irányú áramot a forgórész megfelelő helyzetében Ismerni kell a forgórész pillanatnyi helyzetét Állórész tekercsekben váltakozóáram: a forgórésszel szinkronforgó mágneses tér → szinkron gép, de 2 különbség: 1.az állórész tekercsek áramai nem szinuszosak 2.frekvencia nem állandó Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

18 Széchenyi István Egyetem 18 Különleges gépek Kefenélküli motorok (EC motorok) Elektrotechnika Villamos gépek... Kefenélküli motorok elvi felépítése Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

19 Széchenyi István Egyetem 19 Különleges gépek Kefenélküli motorok (EC motorok) Elektrotechnika Villamos gépek... A forgórész helyzetének meghatározása kétféle módon: Közvetlen helyzetmeghatározás: pl. szögjeladóval, mágneses érzékelővel (Hall-elemmel) Közvetett helyzetmeghatározás: a)„intrusive” módon: pl. kényszerjelekre adott válaszjelekkel b)nem „intrusive” módon: feszültség, áram méréssel és számítással Hall - cella U H feszültség nagyságát és irányát a B indukció nagysága és iránya határozza meg Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

20 Széchenyi István Egyetem 20 Különleges gépek Kefenélküli motorok (EC motorok) Elektrotechnika Villamos gépek... Hall integrált áramkörök: jelek a forgórész helyzetéről a kapcsolóelemeket vezérlő rendszer számára A Hall-IC-k elhelyezése a forgórész alatt Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok

21 Széchenyi István Egyetem 21 Különleges gépek Kefenélküli motorok (EC motorok) Elektrotechnika Villamos gépek... Közvetett helyzetmeghatározás: nagyfrekvenciás vizsgálójelekre adott válaszjelek kiértékelése → forgórész pozíciója („intrusive” módszer) Nem „intrusive” módszer: a motor feszültség és áram jeleinek mérése majd számítás → forgórész pozíciója EC motorok előnyei: jelleggörbéjük megegyezik a külső gerjesztésű egyenáramú motoréval üzemük megbízhatóbb nincs kefeszikrázás alkalmazásuk rohamosan terjed, például a számítástechnikai eszközök kedvelt motortípusa (pl. merevlemez meghajtók) Hálózatok analízise 1.Szervomotorok 2.Egyenáramú szervomotorok 3.Egyenáramú szervomotorok 4.Egyenáramú szervomotorok 5.Egyenáramú szervomotorok 6.Váltakozóáramú szervomotorok 7.Léptető motorok 8.Léptető motorok 9.Léptető motorok 10.Léptető motorok 11.Léptető motorok 12.Léptető motorok 13.Lineáris motorok 14.Lineáris motorok 15.Lineáris motorok 16.Kefenélküli motorok 17.Kefenélküli motorok 18.Kefenélküli motorok 19.Kefenélküli motorok 20.Kefenélküli motorok


Letölteni ppt "2006. Elektrotechnika Dr. Hodossy László 13. előadás."

Hasonló előadás


Google Hirdetések