MEMS i mikronapę
dy
29.11.2011
2TD-DI – L4
Grupa nr 3:
Michał Jantas
Mateusz Kędzior
Ćwiczenie II
Badanie napędu z silnikiem reluktancyjnym
przełączalnym (SRM).
Schemat:
MEMS i mikronapę
dy
29.11.2011
2TD-DI – L4
Grupa nr 3:
Michał Jantas
Mateusz Kędzior
Ćwiczenie II
Badanie napędu z silnikiem reluktancyjnym
przełączalnym (SRM).
Schemat:
Celem cwiczenia jest zapoznanie sie z budowa, układem sterowania oraz sposobami
sterowania silnika reluktancyjnego przełaczalnego (switched reluctance motor – SRM) oraz
sposobem kształtowania charakterystyk mechanicznych poprzez zmiane parametrów.
sterowania.
Wyniki pomiarów:
PWM = 50%, θ
on
= -5°
θ
off
n
I2
[°]
[obr\min]
[A]
32
2700
0,55
33
2750
0,56
34
2780
0,56
36
2853
0,57
37
2873
0,57
38
2893
0,55
39
2900
0,54
40
2893
0,54
θ
on
= -5°, θ
off
= 35°
PWM
n
I2
[%]
[obr\min]
[A]
30
1541
0,42
35
1811
0,45
40
2118
0,49
45
2505
0,52
50
2828
0,55
55
3124
0,59
60
3403
0,62
65
3725
0,65
PWM = 50%, θ
off
= 35°
θ
on
n
I2
[°]
[obr\min]
[A]
-6
2920
0,57
-6,5
2976
0,57
-7
3033
0,58
-7,5
3090
0,59
-8
3153
0,59
-8,5
3198
0,6
-9
3253
0,61
-9,5
3310
0,61
Napięcie zasilające Udc[V] = 60.
Tl= 9,55* P/n
P = I2 * U- moc wyjściowa
η[%] – sprawność wypadkowa
η= P/Pin * 100 sprawność wypadkowa
Pin = Udc * Idc] – moc wejściowa
PWM [%]
30
θon [°]
-5
θoff [°]
35
Udc [V]
61
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
2561
0
17,6
0,55
0,000
33,55
268,05
0,00
0,00
2140
0,2
13,8
0,61
2,760
37,21
223,99
12,32
7,42
1790
0,5
10,5
0,68
5,250
41,48
187,35
28,02
12,66
1500
0,8
7,6
0,76
6,080
46,36
157,00
38,73
13,11
1420
1
6,2
0,78
6,200
47,58
148,63
41,72
13,03
1250
1,3
4,4
0,84
5,720
51,24
130,83
43,72
11,16
1100
1,8
2,4
0,9
4,320
54,9
115,13
37,52
7,87
970
2
1,4
0,95
2,800
57,95
101,53
27,58
4,83
PWM [%]
35
θon [°]
-5
θoff [°]
35
Udc [V]
60
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
1800
0
0,45
0,45
0,00
27
188,40
0,00
0,00
1520
0,2
0,5
0,5
0,10
30
159,09
0,63
0,33
1300
0,4
0,55
0,55
0,22
33
136,07
1,62
0,67
1130
0,6
0,59
0,59
0,35
35,4
118,27
2,99
1,00
1012
0,8
0,63
0,63
0,50
37,8
105,92
4,76
1,33
932
1
0,66
0,66
0,66
39,6
97,55
6,77
1,67
810
1,3
0,7
0,7
0,91
42
84,78
10,73
2,17
740
1,6
0,74
0,74
1,18
44,4
77,45
15,29
2,67
PWM [%]
50
θon [°]
-8
θoff [°]
35
Udc [V]
60
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
2090
0
14,3
0,5
0,00
30,5
218,75
0,00
0,00
1760
0,2
11,2
0,55
2,24
33,55
184,21
12,16
6,68
1500
0,4
8,9
0,61
3,56
37,21
157,00
22,68
9,57
1330
0,6
7,2
0,65
4,32
39,65
139,21
31,03
10,90
1190
0,8
5,6
0,69
4,48
42,09
124,55
35,97
10,64
1080
1
4,42
0,73
4,42
44,53
113,04
39,10
9,93
920
1,4
2,2
0,8
3,08
48,8
96,29
31,99
6,31
820
1,7
0,87
0,84
1,48
51,24
85,83
17,23
2,89
PWM [%]
50
θon [°]
-4
θoff [°]
35
Udc [V]
60
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
1800
0
0,45
0,45
0,00
27,5
188,40
0,00
0
1520
0,2
0,5
0,5
0,10
30,5
159,09
0,63
0,32787
1300
0,4
0,55
0,55
0,22
33,6
136,07
1,62
0,65574
1130
0,6
0,59
0,59
0,35
36,0
118,27
2,99
0,98361
1012
0,8
0,63
0,63
0,50
38,4
105,92
4,76
1,31148
932
1
0,66
0,66
0,66
40,3
97,55
6,77
1,63934
810
1,3
0,7
0,7
0,91
42,7
84,78
10,73
2,13115
740
1,6
0,74
0,74
1,18
45,1
77,45
15,29
2,62295
PWM [%]
45
θon [°]
-6
θoff [°]
38
Udc [V]
60
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
2277
0
17,6
0,56
0,00
34,16
238,33
0,00
0,00
2240
0,2
14,5
0,61
2,90
37,21
234,45
12,37
7,79
1960
0,4
11,8
0,67
4,72
40,87
205,15
23,01
11,55
1758
0,6
0,7
0,71
0,42
43,31
184,00
2,28
0,97
1530
0,9
7,3
0,77
6,57
46,97
160,14
41,03
13,99
1370
1,2
5,4
0,82
6,48
50,02
143,39
45,19
12,95
1270
1,5
3,6
0,87
5,40
53,07
132,93
40,62
10,18
1110
2,2
1,71
0,94
3,76
57,34
116,18
32,38
6,56
PWM [%]
45
θon [°]
-6
θoff [°]
40
Udc [V]
60
n
[obr/min]
I [A]
U [V]
Idc [A] Pwy [W] Pwe [W]
ω
[rad/s]
TL
[mNm]
Sprawność
[%]
2525
0
17,6
0,58
0,00
35,38
264,28
0,00
0,00
2225
0,2
14,6
0,63
2,92
38,43
232,88
12,54
7,60
1960
0,4
11,85
0,68
4,74
41,48
205,15
23,11
11,43
1768
0,6
9,76
0,72
5,86
43,92
185,05
31,65
13,33
1660
0,8
8,16
0,77
6,53
46,97
173,75
37,57
13,90
1524
1
6,92
0,8
6,92
48,8
159,51
43,38
14,18
1180
1,7
2,95
0,91
5,02
55,51
123,51
40,61
9,03
1080
2,1
1,06
0,96
2,23
58,56
113,04
19,69
3,80
Charakterystyki:
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n
[o
b
r/
mi
n
]
PWM [%]
n =f(PWM)
900
1100
1300
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
0,00 12,32 28,02 38,73 41,72 43,72 37,52 27,58
n
[o
b
r/
m
in
]
TL [mNm]
n=f(TL)
PWM 30%
PWM 50%
2650
2700
2750
2800
2850
2900
30
30,5
31
31,5
32
32,5
33
33,5
34
34,5
35
n
[o
b
r/
mi
n
]
θoff [°]
n=f(θoff )
900
1100
1300
1500
1700
1900
2100
2300
0,00 0,63 1,62 2,99 4,76 6,77 10,73 15,29
n
[o
b
r/
m
in
]
TL [mNm]
n=f(TL)
θon [°] -8
θon [°] -4
Przebiegi:
3000
3050
3100
3150
3200
3250
3300
3350
3400
-10
-9,5
-9
-8,5
-8
-7,5
-7
-6,5
n
[o
b
r/
mi
n
]
TL [mNm]
n=f(θon)
950
1150
1350
1550
1750
1950
2150
2350
2550
2750
0,00 12,54 23,11 31,65 37,57 43,38 40,61 19,69
n
[o
b
r/
m
in
]
TL [mNm]
n=f(TL)
θoff [°] 38
θoff [°] 40
Wnioski:
W chwili wyłączenia obu tranzystorów w układzie zasilającym prąd płynie przez diody a na
uzwojeniach pojawia się napięcie ujemne, widać to dokładnie na załączonym oscylogramie.
Uzwojenia silnika sterowane są impulsowo. Silniki reluktancyjne posiadają bardzo szeroki
zakres regulacji prędkości obrotowej i można ją regulować kątem załączania, wyłączania oraz
impulsami PWM. Ze wzrostem współczynnika wypełnienia PWM, wzrasta prędkość
obrotowa silnika.