Napędy elektryczne w automatyce i robotyce
Józef Łastowiecki
rok wydania: 2011
liczba stron: 239
oprawa: miękka
format: B5
wydawnictwo: Politechnika Świętokrzyska
Książka dotyczy zagadnień związanych z napędami elektrycznymi w szeroko rozumianej automatyce i robotyce. Podane zostały ogólne wymagania stawiane serwonapędom oraz sposoby prowadzące do ich spełnienia. Omówione zostały konstrukcje silników wykonawczych a więc: silników prądu stałego z magnesami trwałymi w tym z wirnikami bez żelaza, synchronicznych z magnesami trwałymi, silników skokowych w tym tarczowych, silników indukcyjnych, liniowych oraz trzy rodzaje silników momentowych do napędu bezpośredniego. Oprócz omówienia właściwości statycznych i charakterystyk mechanicznych szczególna uwaga zwrócona została na sposoby zapewnienia serwosilnikom jak najlepszych właściwości dynamicznych, co jest podstawowym wymogiem w automatyce i robotyce. Opisane zostały specyficzne układy zasilania oraz metody sterowania prędkością obrotową i momentem silników wykonawczych, zapewniające
wysoką dokładność i dużą szybkość działania serwonapędu. Znaczna część materiału podręcznika dotyczy nowoczesnych napędów bezpośrednich (DD) zapewniających możliwość znacznego zwiększenia prędkości i dokładności działania robotów przemysłowych.
Podręcznik przydatny jest zarówno studentom jak i inżynierom specjalizującym się w zakresie automatyki i robotyki. Wymaga od Czytelnika znajomości podstaw elektrotechniki,
energoelektroniki a w szczególności podstawowej wiedzy z zakresu elektromagnetyzmu.
SPIS TREŚCI:
Wykaz ważniejszych oznaczeń
Wstęp
1. Wymagania stawiane napędom elektrycznym w układach zrobotyzowanych
1.1. Wymagania odnoszące się do sianu 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
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
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
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
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
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
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
Literatura
