Laboratorium „Sterowania mikromaszyn” , „MEMS i mikronapędy”
Badanie silnika wykonawczego bezszczotkowego prądu stałego (BLDCM)
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania oraz sposobem sterowania 3-pasmowego silnika
bezszczotkowego prądu stałego z komutacją elektroniczna (BLDC). W układzie sterowania zastosowano
fabryczny sterownik firmy Advanced Motion Controls typu BE30A8. Częstotliwość przełączania tranzystorów
jest stała i wynosi 20 kHz. Regulację prędkości obrotowej i zmianę kierunku wirowania dokonuje się przy
pomocy jednego potencjometru. Detekcja położenia wirnika odbywa się przy pomocy trzech czujników Halla.
Program ćwiczenia:
1. Zapoznanie się z budową i układem sterowania.
2. Połączenie układu pomiarowego zgodnie ze schematem pomiarowym pokazanym na rysunku 1.
3. Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych n=f(T
L
), sprawności wypadkowej
η
wyp
=f(T
L
), prądu źródła
zasilającego I
1
=f(T
L
) oraz mocy wyjściowej P
out
=f(T
L
) dla pracy silnika przy trzech różnych
położeniach potencjometru P (położenie lewe skrajne i dwa dowolne) zadającego prędkość obrotową n
oraz U
dc
=U
N
=55V.
4. Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych n=f(T
L
), sprawności wypadkowej
η
wyp
=f(T
L
), prądu źródła
zasilającego I
1
=f(T
L
) oraz mocy wyjściowej P
out
=f(T
L
) dla pracy silnika przy skrajnym lewym
położeniu potencjometru P zadającego prędkość obrotową oraz U
dc
<U
N
.
5. Wyznaczenie minimalnej wartości napięcia zasilającego U
dcmin
umożliwiającego prawidłową pracę
układu napędowego.
6. Obserwacja przebiegów czasowych prądów i napięć.
7. Opracowanie wyników
Dane znamionowe maszyn:
Silnik wykonawczy prądu stałego z komutacją elektroniczną:
U
N
=55V, I
N
=4.1A, n
N
=1500 min
-1
, T
N
=2.3 Nm, T
max
=9.2 Nm, T/I=0.224 Nm/A, E/n=23.5 V/1000 min
–1
, klasa
izolacji F, budowa IP44, praca S1
Prądnica obcowzbudna prądu stałego:
P
N
=120 W, U
N
=230 V, n
N
=1500 min
-1
, I
fN
=0.09A
Podstawowe zależności:
n
P
T
out
L
55
.
9
=
gdzie: P
out
– moc wyjściowa układu elektromaszynowego (U
2
*I
2
)
100
*
(%)
in
out
wyp
P
P
=
η
gdzie: P
in
– moc wejściowa (U
1
*I
1
)
