Научная статья на тему 'Особенности применения шаговых двигателей для электропривода механизмов с программным управлением'

Особенности применения шаговых двигателей для электропривода механизмов с программным управлением Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
351
80
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Азарян А.А., Черных С.В., Волошин А.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Особенности применения шаговых двигателей для электропривода механизмов с программным управлением»

Simulation results analysis showed that the most promising is heating system with two-pipe beam internal distribution. The system has highest complex refractive and ever-increasing trend. The leadership of the system demonstrated far ahead of the other systems. This is explained by using the most advanced materials, durability and efficiency of the system.

Ventilation systems of the leadership still takes natural exhaust ventilation system since it is the simplest and budget one. Forecast outsider is conditioning duct system. This is due to high cost of equipment, complexity of installation and commissioning works. In spite of all the disadvantages of this system it becomes more urgent due to advantages not found in one of the other systems, as well as the system has an increasing trend.

As a result of the work established that indicators systems have different trends in different time periods. Therefore seems appropriate and in most cases the actual for management to implement a comprehensive comparative relevance evaluation of each system at different stages.

The available information situation shows that the most effectively have models constructed using the principle of maximum uncertainty. One approach based on this principle is potential method of probability distribution.

Studies suggest the methodology proposed in the comparative evaluation of heating and ventilation system has the necessary objectivity and sufficient reliability. The methodology can be used by enterprise's management to select partners of suppliers and customers.

List of references

1. Afanaseva O.V. Information-analytical prediction specifications heating and ventilation systems /Afanaseva O.V., Akhmetshin I.R. //Actual problems of the humanities and the natural sciences.- 2014.- № 7-1.- P. 32-36.

2. Afanaseva, O.V. Probabilistic methods for predicting complex systems. Part I: Training. Benefit / O. V. Afanasyeva. - St. Petersburg. SZTU, 2008. - 197 p.

3. Golik, E.S. Theory and methods of statistical prediction: a tutorial / E.S.Golik, O.V.Afanasyeva. - St. Petersburg. SZTU, 2007.- 182 p.

© О.В. Афанасьева, И.Р. Ахметшин, 2015

УДК 621.316.718

А.А. Азарян

студент 5 курса С.В. Черных

студент 3 курса А.П. Волошин

ассистент Факультет энергетики Кубанский государственный аграрный университет г. Краснодар, Российская Федерация

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ШАГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМОВ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

Аннотация

Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи. Управление шаговым двигателем сводится к задаче отработать определенное число шагов в нужном направлении и с нужной скоростью. Все большее распространение шаговые двигатели применяют в электроприводе механизмов с числовым программным управлением.

Ключевые слова

Шаговый двигатель, позиционирование, коммутатор, схема работы шагового двигателя.

Международный научный журнал «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»_ISSN 2410-6070_№ 4/2015

Исполнительные органы некоторых рабочих машин и механизмов должны совершать строго дозированные перемещения с фиксацией своего положения в конце движения. В электроприводе (ЭП) таких машин и механизмов применяются шаговые двигатели (ШД), образующие основу дискретного ЭП. Дискретный ЭП используется для металлообрабатывающих станков с числовым программным управлением (ЧПУ), роботов и манипуляторов, в гибком автоматизированном производстве, электронной и часовой промышленности, газорезательных и сварочных автоматах, приборах времени, нажимных устройствах прокатных станов, лентопротяжных и регистрирующих устройствах, в медицинской технике, в производстве элементов микроэлектроники, сельском хозяйстве и т.д. Дискретный ЭП естественным образом сочетается с МПСУ, которые все шире применяются во всех отраслях техники.

Принцип действия. Шаговые (импульсные) двигатели представляют собой синхронные микродвигатели, у которых питание фаз обмотки якоря осуществляется путем подачи импульсов напряжения от какого-либо (например, электронного) коммутатора. Под воздействием каждого такого импульса ротор двигателя совершает определенное угловое перемещение, называемое шагом. Коммутатор преобразует заданную последовательность управляющих импульсов в га-фазную систему одно- или двухполярных прямоугольных импульсов напряжения;

Рисунок 1 - Схемы работы шагового двигателя при питании различных фаз обмотки якоря.

На рис. 1 изображена схема га-фазного шагового двигателя без обмотки возбуждения на роторе. Если фазы 1, 2, 3,...,га обмотки якоря рассматриваемого двигателя питаются поочередно однополярными импульсами напряжения, то ротор двигателя скачкообразно перемещается в положения, при которых его ось совпадает с осями фаз 1,2, 3 и т. п. Следовательно, ротор имеет га устойчивых состояний, соответствующих направлению вектора МДС ^ (рис. 1, а) обмотки якоря в данный момент времени; при этом шаг ротора равен 2п/т.

Для увеличения результирующей МДС якоря, а, следовательно, магнитного потока и синхронизирующего момента обычно одновременно подают питание на две, три и большее количество фаз. Так, например, если одновременно подают питание на две фазы, то положение результирующего вектора МДС ^ и оси ротора совпадает с линией, проходящей между осями двух соседних фаз (рис. 1,Ь). При подаче питания одновременно на три соседние фазы ротор перемещается в положение, совпадающее с осью средней фазы (рис. 1, с). Если поочередно включают то четное (две), то нечетное (одна, три) число фаз, то ротор двигателя имеет 2гаустойчивых состояния и шаг равен к/т. Управление двигателем, при котором фазы обмотки якоря включают поочередно равными группами по две, три и т, п., называют симметричным; поочередное включение неравных групп фаз — несимметричным.

В качестве шаговых обычно применяют синхронные двигатели без обмотки возбуждения на роторе: с постоянными магнитами, реактивные и индукторные (с подмагничиванием). Для получения требуемых статических характеристик и динамических свойств их выполняют без пусковой обмотки, с ротором минимального диаметра и рассчитывают на большие электромагнитные нагрузки.

Применение шагового двигателя целесообразно для привода механизмов, имеющих старт-стопное движение, или механизмов с непрерывным движением, если управляющий сигнал задан в виде последовательности импульсов (лентопротяжных устройств для ввода и вывода информации, счетчиков, приводов станков с программным управлением и т. п.).

В самом общем виде, управление шаговым двигателем сводится к задаче отработать определенное число шагов в нужном направлении и с нужной скоростью.

На блок управления шагового двигателя (драйвер) подаются сигналы "сделать шаг" и "задать направление". Сигналы представляют собой импульсы 5В. Такие импульсы можно получить от компьютера, например от LPT-порта, от специального контроллера управления шаговыми приводами или задавать сигналы самостоятельно от источника питания или генератора 5В.

Как правило, работой шагового двигателя управляет электронная схема, а питание его осуществляется от источника постоянного тока. Шаговые двигатели применяют для управления частотой вращения без применения дорогого контура обратной связи. Этот привод используется в приводе с разомкнутой цепью.

Таким образом, одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи. Это очень важно, так как такие датчики могут стоить намного больше самого двигателя. Однако это подходит только для систем, которые работают при малом ускорении и с относительно постоянной нагрузкой. В то же время системы с обратной связью способны работать с большими ускорениями и даже при переменном характере нагрузки. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то информация о положении ротора теряется и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика. Системы с обратной связью не имеют подобного недостатка. Список использованной литературы:

1. Оськин С.В. Автоматизированный электропривод: учебное пособие для студентов вузов. Краснодар: изд-во ООО «Крон», 2013. - 489с.

2. Киреев Э.А., Шерстнев С.Н. Полный справочник по эл.оборудованию и электротехнике (с примерами расчетов) КНОРУС, Москва, 2013. - 864с.

3. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. - М.: КолосС, 3-е издание, 2007.- 344с

4. http://www.cnc-engravers.ru

5. http://www.induction.ru

© А.А. Азарян, С.В Черных, А.П. Волошин, 2015

УДК 21474

А.М.Ансарова

магистрант КарГТУ Г.Д.Когай

к.т.н., профессор кафедры ИВС КарГТУ

А.Ж. Амиров доктор PhD, заведующий кафедры ИВС КарГТУ

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ АДАПТАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

Аннотация

Работа посвящена исследованию в области адаптивных интерфейсов, которые в свою очередь актуальны, так как позволяют создать набор средств и методов, которые реализуют аппарат добавления новых функций.

Ключевые слова

интерфейс, модели, методы, адаптация, пользователь. На сегодняшний день все интерфейсы, которые рассматривались, были «слепыми». Передача информации между физическими процессами ввода-вывода и пользователем включала лишь простое

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.