Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Napędy elektromechaniczne urządzeń mechatronicznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 114A-IBxxx-ISP-NEM Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Napędy elektromechaniczne urządzeń mechatronicznych
Jednostka: Wydział Mechatroniki
Grupy: ( Przedmioty obieralne )-Aparatura medyczna-inż.-EITI
( Przedmioty obieralne )-Inżynieria biomedyczna-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Inżynieria Biomedyczna - Przedmioty Obieralne - studia I stopnia
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
114000 - Wydział Mechatroniki

Kod wydziałowy:

NEM

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem wykładu jest poznanie budowy i zasad działania napędów elektromechanicznych urządzeń precyzyjnych. Znajomość zasad prawidłowego doboru napędu do określonych zastosowań statycznych i dynamicznych przy wykorzystaniu katalogowych danych podzespołów funkcjonalnych.

Pełny opis:

Celem wykładu jest poznanie budowy i zasad działania napędów elektromechanicznych urządzeń precyzyjnych. Znajomość zasad prawidłowego doboru napędu do określonych zastosowań statycznych i dynamicznych przy wykorzystaniu katalogowych danych podzespołów funkcjonalnych.

Treść wykładu

  • Elektryczne układy napędowe urządzeń mechatronicznych -
    wprowadzenie (2h):

Tendencje w konstrukcji napędów urządzeń mechatroniki. Wymagania
stawiane elektromagnesom i mikrosilnikom. Struktura i rodzaje
elektrycznych układów napędowych w aspekcie realizowanych funkcji:
układy pozycjonujące, układy o pracy ciągłej, układy siłowe. Analiza
działania elektrycznych układów napędowych - zasady redukcji obciążeń.

  • Napędy z mikrosilnikami prądu stałego (4h):

Mikrosilniki prądu stałego: zasada działania, podstawowe
charakterystyki funkcjonalne: statyczne i dynamiczne. Odmiany
konstrukcyjne i ich zastosowania. Silniki z komutacją zestykową:
rdzeniowe i bezrdzeniowe. Silniki z komutacją elektroniczną. Wybrane
charakterystyki niezawodnościowe.

  • Napędy z silnikami skokowymi (4h):

Silniki skokowe: charakterystyki, odmiany konstrukcyjne i typowe
zastosowania. Układ elektromechaniczny z silnikiem skokowym, sterowniki
i algorytmy komutacji, zasilanie silników skokowych. Komutacja
pełnoskokowa i mikroskokowa. Wielkości charakterystyczne opisujące
działanie silników skokowych ? statyczne: skok znamionowy,
charakterystyka kątowa momentu statycznego oraz dynamiczne: odpowiedź
na jeden skok zasilania i charakterystyki częstotliwościowe. Obszary
pracy: rozruchowej i przyspieszonej. Metody tłumienia drgań

  • Elektromagnesy prądu stałego (3h):

Elektromagnesy: odmiany konstrukcyjne, charakterystyki i zastosowania.
Bilans energii i sprawność układu elektromechanicznego. Wpływ
parametrów zasilania i obciążenia elektromagnesu na działanie napędu.
Zjawiska towarzyszące wyłączaniu elektromagnesów i metody wpływania na
przebieg tych zjawisk. Wpływ zjawisk cieplnych na działanie napędu

  • Napędy z mikrosilnikami prądu przemiennego (1h):

Silniki komutatorowe prądu przemiennego: odmiany, charakterystyki
mechaniczne, zastosowania. Silniki indukcyjne jednofazowe: zasada
działania, podstawowe charakterystyki funkcjonalne. Odmiany
konstrukcyjne: z kondensatorem rozruchowym, ze zwartym zwojem.
Jednofazowe silniki synchroniczne: reluktancyjne, z magnesem trwałym,
histerezowe. Zasada rozruchu. Zastosowania.

  • Zasady doboru mikrosilników do zastosowań statycznych
    i dynamicznych (1h):

Zasady doboru mikrosilników prądu stałego do napędu bezpośredniego
i w układach z przekładnią. Analiza ograniczeń cieplnych. Dobór silnika
skokowego do pracy w obszarze rozruchowym i w obszarze synchronicznym.
Profile prędkości przy pozycjonowaniu z użyciem silnika prądu stałego.
Przebiegi prądu sterującego. Algorytm doboru silnika. Budowa układów
sterujących: z analogowym i cyfrowym pomiarem przemieszczenia;
kompensacja prędkościowa. Algorytm doboru silnika skokowego do układu
pozycjonującego.


Zakres laboratorium
  • Wyznaczanie mechanicznych charakterystyk elektromagnesów prądu
    stałego (3,5h):

Zapoznanie się z problematyką badań mechanicznych charakterystyk
elektromagnesów szybkiego działania. Poznanie metod wyznaczania
charakterystyk statycznych i dynamicznych. Wykonanie przykładowych
badań.

  • Badanie dokładności pozycjonowania i wyznaczanie charakterystyki kątowej momentu statycznego silnika skokowego (3,5):

Przeprowadzenie pomiarów dokładności pozycjonowania wirnika i
wyznaczenie charakterystyki kątowej momentu statycznego przykładowego
silnika skokowego. Ocena wpływu parametrów konstrukcyjnych silnika i
parametrów zasilania na błędy skoku i przebieg charakterystyki kątowej
momentu.

  • Wyznaczanie obciążeniowych charakterystyk mikrosilnika prądu
    stałego (3,5h):

Poznanie budowy mikrosilnika prądu stałego z wirnikiem bezrdzeniowym
oraz metod wyznaczania jego charakterystyk obciążeniowych. Wyznaczenie
charakterystyk przykładowego silnika na stanowisku wyposażonym w
hamulec Prony`ego.

  • Badanie dynamicznych właściwości mikrosilników elektrycznych
    prądu stałego (3,5h):

Poznanie metod wyznaczania dynamicznych charakterystyk mikrosilników
elektrycznych oraz praktyczne wykorzystanie skokowej odpowiedzi silnika
do obliczenia masowego momentu bezwładności jego wirnika. Oszacowanie
błędu pośredniego pomiaru tej wielkości



Poprzedniki
Typ poprzednikaNr poprzednikaKod poprzednikaNazwa poprzednika
Zalecany1103A-IBxxx-ISP-ELKTElektrotechnika

Literatura:

    1. Acarnley P. P.: Stepping Motors: a guide to modern theory and
      practice. Peter Peregrinus Ltd. New York, 1982

    2. Hering M.: Termokinetyka dla elektryków. Wydawnictwa
      Naukowo-Techniczne. Warszawa, 1980

    3. Isermann R.: Mechatronic Systems - Fundamentals. Springer, 2005

    4. Jaszczuk W., Wierciak J., Bodnicki M.: Napędy elektromechaniczne
      urządzeń precyzyjnych. Ćwiczenia laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza
      Politechniki Warszawskiej. Warszawa, 2000

    5. Kenjo T., Nagamori C.: Dvigateli postojannogo toka s postojannymi
      magnitami. Énergoatomizdat. Moskva, 1989.

    6. Kenjo T.: Electric Motors and their Controls. An Introduction.
      Oxford Science Publications. Oxford 2003

    7. Kenjo T., Sugawara A.: Stepping motors and their Microprocessor
      Controls. Clarendon Press. Oxford 2003

    8. Kiel E. (Ed.): Drive solutions. Mechatronics for Production and
      Logistics. Springer-Verlag. Berlin 2008

    9. Owczarek J. i in.: Elektryczne maszynowe elementy automatyki.
      Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1983

    10. Sochocki R.: Mikromaszyny elektryczne. Oficyna Wydawnicza
      Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996

    11. Wróbel T.: Silniki skokowe, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,
      Warszawa, 1993

    12. Praca zbiorowa pod red. W. Oleksiuka: Konstrukcja przyrządów i
      urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa, 1996

    13. Praca zbiorowa pod redakcją W. Jaszczuka: Mikrosilniki
      elektryczne. Badanie właściwości statycznych i dynamicznych. Państwowe
      Wydawnictwo Naukowe. Warszawa, 1991

    14. API Portescap. Miniature High Performance Motors & Peripheral
      Components for Motion Solutions. Katalog, 1999

    15. Danaher Motion. Portescap Specialty Motors. Katalog
      mikrosilników, miniaturowych przekładni i enkoderów. April 2005
      (www.DanaherMotion.com)

    16. FAULHABER: Miniature Drive Systems. Faulhaber Group.
      D-71101 Schönaich (www.faulhaber.de)

    17. HARTING: Elektromagnete. Harting Elektronik GmbH. D-4992
      Espelkamp

    18. MAXON. Programm 05/06. Katalog mikrosilników. Maxon Motor AG,
      CH-6072 Sachseln (www.maxonmotor.com)

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Wierciak
Prowadzący grup: Karol Bagiński, Jakub Wierciak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

114000 - Wydział Mechatroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Wierciak
Prowadzący grup: Karol Bagiński, Wojciech Credo, Jakub Wierciak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

114000 - Wydział Mechatroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Wierciak
Prowadzący grup: Jakub Wierciak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

114000 - Wydział Mechatroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Wierciak
Prowadzący grup: Jakub Wierciak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

114000 - Wydział Mechatroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jakub Wierciak
Prowadzący grup: Jakub Wierciak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

114000 - Wydział Mechatroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.