Spis treści w formacie PDF
Transkrypt
Spis treści w formacie PDF
SPIS TREŚCI Wykaz ważniejszych oznaczeń .......................................................................................... 7 Wstęp ............................................................................................................................. 11 1. Wymagania stawiane napędom elektrycznym w układach zrobotyzowanych ............... 1.1. Wymagania odnoszące się do stanu statycznego ................................................... 1.2. Wymagania odnoszące się do stanów dynamicznych ............................................ 1.3. Środki prowadzące do spełnienia wymagań dotyczących statycznych i dynamicznych właściwości silników wykonawczych .......................................... 1.4. Wymagania stawiane układowi serwonapędu jako całości .................................... 13 15 17 2. Typy silników wykonawczych i układy ich zasilania .................................................... 2.1. Silniki prądu stałego – właściwości statyczne i dynamiczne ................................. 2.2. Silnik prądu stałego z wirnikiem pakietowym ....................................................... 2.3. Silnik prądu stałego z wirnikiem bez żelaza – kubkowy ........................................ 2.4. Silnik prądu stałego małej mocy z komutatorem elektronicznym .......................... 2.5. Charakterystyki mechaniczne silników wykonawczych prądu stałego małej mocy ............................................................................................................. 2.6. Charakterystyki mechaniczne silników wykonawczych prądu stałego większych mocy ..................................................................................................... 2.7. Właściwości dynamiczne układów napędowych z silnikiem prądu stałego i przekształtnikiem impulsowym ........................................................................... 2.8. Silnik tarczowy prądu stałego i układ jego zasilania .............................................. 2.9. Tłumienie oscylacji wirnika w przypadku silników prądu stałego ......................... 2.10. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi ...................................................... 2.10.1. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi zasilane prądem stałym .... 2.10.2. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi zasilane prądem sinusoidalnym ............................................................................. 2.11. Silniki skokowe .................................................................................................... 2.11.1. Moment synchronizujący magnetoelektryczny i reluktancyjny w silnikach skokowych ............................................................................ 2.11.2. Silniki skokowe – hybrydowe .................................................................. 2.11.3. Silniki skokowe tarczowe ........................................................................ 2.11.3.1. Charakterystyka kątowa momentu synchronizującego ............. 2.11.3.2. Maksymalizacja średniego momentu napędowego w stanach dynamicznych .......................................................... 2.11.4. Transmitancja silnika skokowego ............................................................ 17 23 24 25 31 33 40 46 50 60 63 72 83 83 90 95 95 101 105 110 113 119 4 Napędy elektryczne w automatyce i robotyce 2.12. Silniki indukcyjne ................................................................................................ 2.12.1. Metody sterowania wektorowego silnikami indukcyjnymi ..................... 2.12.2. Modulacja wektora przestrzennego ......................................................... 2.12.3. Praca silnika indukcyjnego sterowanego wektorowo w zakresie osłabionego pola ..................................................................................... 2.12.4. Schematy układów napędowych z silnikiem indukcyjnym sterowanym wektorowo .......................................................................... 2.13. Silniki liniowe ...................................................................................................... 2.13.1. Zasada pracy silnika liniowego-synchronicznego z magnesami trwałymi ............................................................................ 2.13.2. Układ sterowania serwonapędu z silnikiem liniowym-synchronicznym z magnesami trwałymi ............................................................................ 121 122 123 135 138 147 148 153 3. Nagrzewanie i dobór silników wykonawczych ............................................................. 3.1. Nagrzewanie silników wykonawczych .................................................................. 3.2. Kryteria doboru mocy silników wykonawczych .................................................... 3.2.1. Kryterium doboru silnika do pracy ciągłej .................................................. 3.2.2. Kryterium przekładni optymalnej ................................................................ 3.2.3. Kryterium doboru silnika do pracy cyklicznej ............................................. 3.2.4. Dobór profilu zmian prędkości w funkcji czasu przy pracy cyklicznej ....... 3.3. Dobór silnika wykonawczego z wirnikiem bez żelaza ........................................... 3.4. Dobór mocy silnika skokowego – tarczowego ....................................................... 159 159 162 163 164 165 167 171 174 4. Struktura układu sterowania napędami robotów ......................................................... 4.1. Schemat blokowy układu sterowania ..................................................................... 4.2. Regulator i regulacja położenia .............................................................................. 4.3. Regulator i regulacja prędkości .............................................................................. 4.4. Regulator i pomiar prądu ........................................................................................ 4.5. Algorytm działania regulatorów ............................................................................. 4.6. Przekształtnik zasilający silnik napędowy prądu stałego ........................................ 180 181 183 186 187 189 191 5. Napęd bezpośredni robotów ....................................................................................... 5.1. Koncepcja napędu bezpośredniego w robotyce ...................................................... 5.2. Zagadnienia teoretyczne napędu bezpośredniego (DD) ......................................... 5.2.1. Zagadnienia maksymalizacji momentu ........................................................ 5.2.2. Zagadnienie stałej momentu silnika kM ........................................................ 5.2.3. Zagadnienie efektywności wytwarzania momentu ...................................... 5.3. Typy silników napędu bezpośredniego .................................................................. 5.3.1. Silnik DD prądu stałego ............................................................................... 5.3.2. Silnik DD bezszczotkowy, synchroniczny .................................................... 195 196 199 199 200 202 204 204 206 Spis treści 5.3.3. Silnik DD reluktancyjny .............................................................................. 5.4. Zagadnienia związane ze sterowaniem silników typu DD ..................................... 5.4.1. Zagadnienia sterowania położeniowego ...................................................... 5.4.2. Zagadnienia sterowania momentowego ....................................................... 5.4.3. Zagadnienia sztywności układu napędowego .............................................. 5.5. Metoda sterowania napędem z silnikiem DD .......................................................... 5.5.1. Uproszczona analiza sterowania z wyprzedzeniem napędami manipulatora z silnikiem DD .............................................................................................. 5.5.2. Bezpośredni pomiar momentu silnika w celu realizacji metody sterowania z wyprzedzeniem .......................................................................................... 5.5.3. Sterowanie silnika DD z momentowym sprzężeniem zwrotnym ................. 5.6. Przemysłowe układy napędowe z silnikami typu DD ............................................. 5 208 212 213 216 217 218 218 225 231 233 Literatura ........................................................................................................................ 238