Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Silniki prądu stałego Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Silniki prądu stałego Podstawy 1 – stojan, 2 – wirnik, 3 – szczotki, 4 – komutator, 5 – zasilanie W położeniu pionowym moment obrotowy jest zerowy http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego 5-2015 Zygmunt Kubiak

Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami Silniki prądu stałego Podstawy Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego 5-2015 Zygmunt Kubiak

Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami Silniki prądu stałego Podstawy Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego 5-2015 Zygmunt Kubiak

Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami Silniki prądu stałego Podstawy Budowa silnika prądu stałego z dwoma biegunami http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_pr%C4%85du_sta%C5%82ego 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Podstawy Przełączanie kierunku prądu na komutatorze powoduje iskrzenie wynikające z chwilowego zwarcia źródła oraz z energii zgromadzonej w polu magnetycznym Podział silników prądu stałego: Silnik obcowzbudny prądu stałego Silnik z magnesami trwałymi Silnik z elektromagnesami (oddzielne uzwojenie wzbudzenia) Samowzbudny silnik prądu stałego – silnik z elektromagnesem – uzwojenie stojana połączone z wirnikiem Silnik szeregowy – duża zależność prędkości obrotowej od obciążenia – wada możliwość rozbiegania przy braku obciążenia Silnik bocznikowy – mały wpływ zmiany obciążenia Silnik szeregowo-bocznikowy – część uzwojenia stojana połączona równolegle a część szeregowo z wirnikiem 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Podstawy Podział silników prądu stałego: A) silnik bocznikowy B) silnik szeregowy C) silnik szeregowo-bocznikowy http://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Podstawy http://silnikielektryczne.prv.pl/html/silnik_dc.html 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Sterowanie Charakterystyka silnika prądu stałego obcowzbudnego Motor control software examples, AN191, Silicon Laboratories 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Sterowanie Sterowanie silnika prądu stałego obcowzbudnego (jednokierunkowe) – sterowanie PWM Motor control software examples, AN191, Silicon Laboratories 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Sterowanie Sterowanie silnika prądu stałego obcowzbudnego (ze zmianą kierunku) – sterowanie PWM Motor control software examples, AN191, Silicon Laboratories 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Sterowanie Zmiana kierunku Założono, że SEM wyindukowana w wirniku wynosi około 6V Motor control software examples, AN191, Silicon Laboratories 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Sterowanie Zmiana kierunku Układ sterowania z „miękką „ zmianą kierunku Przy przełączaniu kierunku kontrolowane jest napięcia na silniku Motor control software examples, AN191, Silicon Laboratories 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Arduino – przykład Na podstawie: https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-arduino-lesson-13- dc-motors.pdf 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Arduino – przykład Na podstawie: https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-arduino-lesson-13- dc-motors.pdf Ze względu na zasilanie silnika poprzez USB należy zwrócić uwagę aby silnik nie pobierał więcej prądu niż 250 mA, w przeciwnym przypadku należy zastosować zewnętrzne zasilanie silnika Aplikacja obsługuje jeden kierunek obrotów silnika, a prędkość można zmieniać za pośrednictwem okna monitora, wpisując liczbę z zakresu 0 .. 255 (PWM, 1 bajt) W aplikacji do sterowania pracą silnika użyto tranzystora bipolarnego PN2222 (typu n); prąd bazy ogranicza rezystor 270 Ω aby zabezpieczyć tranzystor przed przebiciem zastosowano diodę 1N4001 5-2015 Zygmunt Kubiak

Silniki prądu stałego Arduino – przykład Schemat ideowy układu Na podstawie: https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-arduino-lesson-13- dc-motors.pdf Schemat ideowy układu 5-2015 Zygmunt Kubiak

Arduino – przykład - program Silniki prądu stałego Arduino – przykład - program Na podstawie: https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-arduino-lesson-13- dc-motors.pdf /* Adafruit Arduino - Lesson 13. DC Motor */ int motorPin = 3; void setup() { pinMode(motorPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); while (! Serial); Serial.println("Speed 0 to 255"); } Program korzysta z wbudowanej biblioteki do obsługi PWM 5-2015 Zygmunt Kubiak

Arduino – przykład - program Silniki prądu stałego Arduino – przykład - program Na podstawie: https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-arduino-lesson-13- dc-motors.pdf Funkcja parseInt() zwraca pierwszą liczbę integer z bufora transmisji szeregowej; znaki, które nie są liczbami całkowitymi są pomijane void loop() { if (Serial.available()) int speed = Serial.parseInt(); if (speed >= 0 && speed <= 255) analogWrite(motorPin, speed); } 5-2015 Zygmunt Kubiak

Przykład wykorzystania układu L293D do sterowania silnikiem DC Silniki prądu stałego Arduino – przykład Przykład wykorzystania układu L293D do sterowania silnikiem DC 5-2015 Zygmunt Kubiak

Przykład wykorzystania układu L293D do sterowania silnikiem DC Silniki prądu stałego Arduino – przykład Przykład wykorzystania układu L293D do sterowania silnikiem DC 5-2015 Zygmunt Kubiak

Przykład sterowania silnika DC z zasilaniem zewnętrznym Silniki prądu stałego Arduino – przykład Przykład sterowania silnika DC z zasilaniem zewnętrznym https://magnusglad.wordpress.com/2013/03/06/tip120-to-control-a-dc-motor-using-arduino/ 5-2015 Zygmunt Kubiak

Dziękuję Zygmunt Kubiak 09-2006