Elektromagnesy prądu stałego cz. 1

Podobne dokumenty
Elektromagnesy prądu stałego cz. 1

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 4 Dobór elektromagnesu do układu wykonawczego

Mikrosilniki prądu stałego cz. 1

Ćwiczenie 4. Dobór elektromagnesu do układu wykonawczego

Elektromagnesy prądu stałego cz. 2

Elektromagnesy prądu stałego cz. 2

Silniki skokowe - cz. 1: budowa i zasada działania

Mikrosilniki prądu stałego cz. 1

BADANIE ELEKTROMAGNESU

Matematyczne modele mikrosilników elektrycznych - silniki prądu stałego

Napędy urządzeń mechatronicznych

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

Zasady doboru mikrosilników prądu stałego

Lekcja 59. Histereza magnetyczna

Mikrosilniki prądu stałego cz. 2

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Badanie transformatora

Wykład V OBWODY MAGNETYCZNE PRĄDU STAŁEGO

Badanie transformatora

Ćwiczenie nr 7. Badanie wybranych elementów i układów z rdzeniami ferromagnetycznymi

Alternator. Elektrotechnika w środkach transportu 125

Katedra Elektroniki ZSTi. Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Elektromagnetyzm. pole magnetyczne prądu elektrycznego

Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego do napędu bezpośredniego przy pracy w warunkach ustalonych

Wyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy

bieguny główne z uzwojeniem wzbudzającym (3), bieguny pomocnicze (komutacyjne) (5), tarcze łożyskowe, trzymadła szczotkowe.

PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Mikrosilniki prądu stałego cz. 2

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

H a. H b MAGNESOWANIE RDZENIA FERROMAGNETYCZNEGO

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

POLE MAGNETYCZNE Własności pola magnetycznego. Źródła pola magnetycznego

Mikrosilniki prądu przemiennego

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNE D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 14. Pomiary przemieszczeń liniowych

Wyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

Indukcja elektromagnetyczna. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Przekaźniki elektryczne. Budowa, zasada działania, sterowanie

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ

Prądy wirowe (ang. eddy currents)

Dynamika układów elektrycznych. dr hab. inż. Krzysztof Patan

BADANIE SILNIKA RELUKTANCYJNEGO PRZEŁĄCZALNEGO (SRM) CZĘŚĆ 1 POMIARY MOMENTU STATYCZNEGO

Wykład 5. Piotr Sauer Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów

Elementy indukcyjne. Konstrukcja i właściwości

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Aktory

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

Indukcja wzajemna. Transformator. dr inż. Romuald Kędzierski

Napędy elektromechaniczne urządzeń precyzyjnych - projektowanie. Ćwiczenie 3 Dobór mikrosilnika prądu stałego do układu pozycjonującego

Temat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną)

Rozrusznik. Elektrotechnika w środkach transportu 85

Modelowanie silników skokowych

Ferromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki.

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum kl. II

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

OBWODY MAGNETYCZNE SPRZĘśONE

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

2.2. Metoda przez zmianę strumienia magnetycznego Φ Metoda przez zmianę napięcia twornika Układ Ward-Leonarda

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 3 Dobór silnika skokowego do pracy w obszarze rozruchowym

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

TRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY

1. Połącz w pary: 3. Aluminiowy pierścień oddala się od nieruchomego magnesu w stronę wskazaną na rysunku przez strzałkę. Imię i nazwisko... Klasa...

Lekcja 69. Budowa przyrządów pomiarowych.

Czujniki prędkości obrotowej silnika

PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 17/18

PRZYRZĄDY POMIAROWE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Temat: MontaŜ mechaniczny przekaźników, radiatorów i transformatorów

Wprowadzenie do mechatroniki

II. Elementy systemów energoelektronicznych

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego z przekładnią do pracy w warunkach ustalonych

ĆWICZENIE 6 BADANIE OBWODÓW MAGNETYCZNYCH

Polowe wyznaczanie parametrów łożyska magnetycznego w przypadku różnych uzwojeń stojana

WYKŁAD 2 INDUKOWANIE SIŁY ELEKTROMOTORYCZNEJ

Obwód składający się z baterii (źródła siły elektromotorycznej ) oraz opornika. r opór wewnętrzny baterii R- opór opornika

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 H02P 1/34

MATERIAŁY I KONSTRUKCJE INTELIGENTNE Laboratorium. Ćwiczenie 2

I. Zasady fizyki związane z wytwarzaniem i przetwarzaniem energii elektrycznej i mechanicznej /zestawienie/

1. W zależności od sposobu połączenia uzwojenia wzbudzającego rozróżniamy silniki:

P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH

Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia.

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

OZNACZENIA NA SCHEMATACH RYSUNKOWYCH. Opracował: Robert Urbanik

Diagnostyka układów elektrycznych i elektronicznych pojazdów samochodowych Podstawowe wielkości i jednostki elektryczne

Silniki prądu przemiennego

Jeżeli zwój znajdujący się w polu magnetycznym o indukcji B obracamy z prędkością v, to w jego bokach o długości l indukuje się sem o wartości:

- kompensator synchroniczny, to właściwie silnik synchroniczny biegnący jałowo (rys.7.41) i odpowiednio wzbudzony;

Zwora Elektromagnetyczna ML-300, ML z czujnikiem

Pytania podstawowe dla studentów studiów II-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

Zwora Elektromagnetyczna AM-261

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

KARTA PRZEDMIOTU Rok akademicki: 2010/11

Narzędzia pomiarowe Wzorce Parametrami wzorca są:

Ćwiczenie 5 BADANIE PRZENIKALNOŚCI MATERIAŁÓW FERROMAGNETYCZNYCH. Laboratorium Inżynierii Materiałowej

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Maszyny i urządzenia elektryczne. Tematyka zajęć

Transkrypt:

Jakub Wierciak Elektromagnesy cz. 1 Człowiek- najlepsza inwestycja Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Struktura elektrycznego układu napędowego (Wierciak 2000) UKŁAD NAPĘDOWY Sygnały sprzężenia zwrotnego Obciążenie elektryczne Zredukowane obciążenie Obciążenie Sygnały sterujące Sterownik Siłownik elektryczny Układ przeniesienia napędu Napędzany mechanizm Napięcia sterujące Energia mechaniczna Energia mechaniczna Energia elektryczna Napęd elektryczny

Siłowniki elektryczne w urządzeniach mechatronicznych (Isermann 2005, Pochanke 1996) Siłowniki o ruchu liniowym - silniki liniowe - elektromagnesy Siłowniki o ruchu obrotowym - silniki - silniki indukcyjne - silniki synchroniczne - silniki skokowe - silniki jednofazowe komutatorowe - silniki o innych zasadach konstrukcyjnych

Silniki elektryczne o ruchu obrotowym (Isermann 2005) Silnik obcowzbudny szeregowy trójfazowy asynchron. trójfazowy synchroniczny jednofazowy uniwersalny jednofazowy asynchron. z kondensatorem jednofazowy asynchron. Ferrarisa Schemat elektryczny Charakterystyka mechaniczna Sterowane charakterystyki Zmienne sterujące

Zasady działania siłowników elektrycznych (Heimann, Gerth, Popp 2001) Z wykorzystaniem siły Lorenza (elektrodynamiczne) - silniki - silniki indukcyjne - silniki liniowe - silniki jednofazowe komutatorowe Z wykorzystaniem siły reluktancji (elektromagnetyczne) - elektromagnesy - silniki skokowe - silniki synchroniczne

Schemat budowy elektromagnesu klapkowego (Jaszczuk 1996) 1 zwora, 2 rdzeń magnetyczny, 3 uzwojenie wzbudzające strumień magnetyczny; F siła przyciągania zwory, s szczelina powietrzna, Φ strumień magnetyczny, i prąd wzbudzający

Prosty obwód magnetyczny i jego schemat zastępczy (Isermann 2005) B Indukcja magnetyczna B E B L R me reluktancja magnetyczna rdzenia R ml reluktancja magnetyczna szczeliny Prawo siły magnetomotorycznej N liczba zwojów cewki I prąd cewki Φ strumień magnetyczny HE le HL ll Θ przepływ (siła magnetomotoryczna) B indukcja (B E w rdzeniu, B L w szczelinie) H natężenie pola magnetycznego (H E w rdzeniu, H L w szczelinie) N I Θ

Krzywe magnesowania materiału ferromagnetycznego (Isermann 2005) B indukcja H natężenie pola magnetycznego 1 krzywa magnesowania pierwotnego 2 pętla histerezy

Prawo Ohma dla obwodów magnetycznych (Isermann 2005) Prawo siły magnetomotorycznej Φ l E E A ll L A Θ Reluktancja (opór magnetyczny) Prawo Ohma dla obwodów magnetycznych R m l A ΦR R Θ me ml R m Φ Θ

Strumień skojarzony (Isermann 2005) N N A Bd A N Dla obwodów liniowych N A Bd A LI Vs mn / A B indukcja Ψ strumień skojarzony z cewką N liczba zwojów L d - indukcyjność dynamiczna Dla obwodów nieliniowych d L d d I

Indukcyjność elektromagnesu (Isermann 2005) L Ψ I N 2 Φ Θ N 2 1 R m B indukcja N liczba zwojów I prąd L indukcyjność R m reluktancja magnetowodu Φ strumień magnetyczny Ψ strumień skojarzony z cewką Θ przepływ LI Vs mn / A

Elektromagnes klapkowy (Isermann 2005) I prąd w uzwojeniu N liczba zwojów V napięcie zasilania Y chwilowe położenie zwory l L chwilowa szerokość szczeliny l L0 początkowa szerokość szczeliny L indukcyjność

Elektromagnesy Energia w elektromagnesie (Isermann 2005) Energia mechaniczna elektromagnesu Energia pola magnetycznego A l A l 1 Θ A l A l 2 Φ B 2 1 Al B 2 1 Al E 0 l E E 0 l E E 2 L 2 L E 2 E m 2 2 Y F E m mech d d

Siła przyciągania elektromagnesu (Isermann 2005) A pole przekroju magnetowodu E m energia mechaniczna F m siła przyciągająca Y przemieszczenie zwory Θ przepływ l E droga strumienia w rdzeniu, l L0 początkowa szczelina powietrzna μ 0 przenikalność magnetyczna próżni przenikalność magnetyczna żelaza μ E F m d E dy m 2 Θ 2 l E E A 1 A 0 l Y A L0 0 2

Mechaniczna charakterystyka elektromagnesu (Isermann 2005) Przemieszczenie zwory Szczelina magnetyczna

Klasyfikacja elektromagnesów ze względu na realizowaną funkcję (Elbaum 1975) A. Elektromagnesy o ruchu dorywczym - oddające pracę podczas ruchu zwory, nie przeznaczone do utrzymywania zwory w stanie przyciągniętym. B. Elektromagnesy wywierające siłę wzdłuż drogi zerowej - służące tylko do utrzymywania zwory w stanie przyciągniętym. C. Elektromagnesy oddające pracę na zewnątrz i utrzymujące zworę w stanie przyciągniętym. D. Elektromagnesy bez zwory - służące do kierowania ruchem elementów zewnętrznych. E. Elektromagnesy remanencyjne (impulsowe) - utrzymujące przyciągniętą zworę w stanie bezprądowym.

Klasyfikacja elektromagnesów ze względu na realizowaną funkcję (Isermann 2005) A. Elektromagnesy pozycjonujące (podnoszące, ciągnące, przełączające) B. Elektromagnesy trzymające (bez zwory) C. Elektromagnesy generujące siłę (sprzęgła, hamulce)

Rzeczywiste charakterystyki elektromagnesów (Isermann 2005) F m siła przyciągająca I prąd elektromagnesu Y przemieszczenie zwory I obszar początkowy F m ~ I 2 II obszar liniowy F m ~ I III obszar nasycenia F m ~ I 1/2

Klasyfikacja napęd. elektromagnesów pr. stałego ze względu na ich konstrukcję (Elbaum 1975) elektromagnesy o ruchu liniowym o ruchu obrotowym ze względu na rodzaj ruchu zwory klapkowe nurnikowe ze względu na typ magnetowodu - podkowiaste, - trzykolumnowe, -... - garnkowe, - płaszczowe, -... ze względu na kształt rdzenia

Elektromagnesy obojętne (Mrugalski 1979) ze zworą wahliwą (klapkowy) ze zworą nurnikową (nurnikowy)

Elektromagnesy obojętne ze zworą obrotową (Mrugalski 1979)

Elektromagnes spolaryzowany (Mrugalski 1979) 1. Magnes trwały 2. Rdzeń 3. Zwora 4. Cewka 5. Cewka

Niektóre rodzaje elektromagnesów o ruchu liniowym (Isermann 2005, Elbaum 1975) Rdzeń Szczelina powietrzna Cewka Zwora Nurnikowy Podkowiasty Trzykolumnowy ze zworą zewnętrzną

Elektromagnesy (PP 2009) a) chwytnikowy b) podkowiasty z kolumnami okrągłymi i nabiegunnikami c) klapkowy z jedną kolumną płaską i drugą okrągłą, zakończoną nabiegunnikiem d) garnkowy z wciąganym nurem prostym i stopą e) garnkowy z wciąganym nurem stożkowym i stopą 45 f) garnkowy z wciąganym nurem stożkowym bez stopy

Katalogowa oferta elektromagnesów (Magnetic Sensor Systems 2008) o ruchu liniowym o ruchu obrotowym klapkowe nurnikowe Hinged Clapper Solenoids Tubular Solenoids Open Frame Solenoids Rotary Solenoids sterowniki Low Profile Solenoids Latching Solenoids Electronics and Controls

nurnikowe J. Wierciak: Napędy elektromechaniczne urządzeń mechatronicznych

Schemat budowy elektromagnesu nurnikowego pojedynczego (Jaszczuk 1996) 1 panewka ślizgowa prowadnicy, 2 stopa nurnika (nieruchoma część magnetowodu), 3 uzwojenie wzbudzające strumień magnetyczny, 4 prowadnica nurnika, 5 płaszcz magnetowodu, 6 panewka ślizgowa nurnika, 7 zwora (nurnik); F siła przyciągania zwory

Schemat budowy elektromagnesu nurnikowego podwójnego (Jaszczuk 1996) 1 prowadnica nurnika, 2 panewka ślizgowa prowadnicy, 3 stopa nurnika, 4 uzwojenie wzbudzające strumień magnetyczny, 5 płaszcz magnetowodu, 6 karkas, 7 nurnik wspólny dla obu elektromagnesów, 8 sprężyna powrotna, 9 pierścień ograniczający;

Schemat budowy elektromagnesu nurnikowego przeciwsobnego (Jaszczuk 1996) 1 prowadnica nurnika, 2 panewka ślizgowa prowadnicy, 3 stopa nurnika, 4 uzwojenie wzbudzające strumień magnetyczny, 5 płaszcz magnetowodu, 6 karkas, 7 nurnik wspólny dla obu elektromagnesów

Budowa elektromagnesów nurnikowych (Magnetic Sensor Systems 2008) Stopa Uzwojenie Mechanizm chwytowy Elektromagnes ciągnący Obudowa Nurnik Pokrywa Nurnik Uzwojenie Stopa i mechanizm chwytowy Elektromagnes pchający Obudowa Popychacz

Przykładowe charakterystyki elektromagnesu nurnikowego (Magnetic Sensor Systems 2008)

Charakterystyki stat. elektromagnesów przy różnych kształtach stopy nurnika (Isermann 2005) l l szczelina początkowa