Stejnosměrné motory v medicínských aplikacích

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Elektrické stroje - transformátory
Advertisements

Elektrické stroje Stejnosměrné motory
Indukční stroje 5 jednofázový motor.
Elektrické obvody – základní analýza
patří sem především pohony, dále topná tělesa, svítidla, ventily apod.
SLOŽITĚJŠÍ ELEKTRICKÉ SKUTEČNOSTI
Stejnosměrné stroje II.
Stejnosměrné stroje III.
Pohony pro mobilního robota
Stejnosměrné stroje.
Stejnosměrné stroje.
Stejnosměrné motory se samonosným vinutím
Elektromagnety, přitažlivá síla elektromagnetu
regulace otáček a brzdění
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/
Magnetické pole a jeho vlastnosti
Indukční stroje 3 jednofázový motor.
Elektrické motory a pohony
Tato prezentace byla vytvořena
Elektromotor poloprstence komutátoru kartáčky
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:
Modelování a simulace podsynchronní kaskády
Řízení otáček stejnosměrných motorů
Reakce kotvy a komutace
Obvody stejnosměrného proudu
Indukované napětí a náhradní schéma asynchronního motoru
Synchronní stroje I. Konstrukce a princip.
Provedení stejnosměrných strojů, zapojení budícího vinutí
Charakteristiky stejnosměrných motorů
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:
Krokové motory II. Řízení a provoz KM.
STEJNOSMĚRNÉ STROJE prof. Ing. Karel POKORNÝ, CSc
Stejnosměrné motory se samonosným vinutím
Krokový motor.
Synchronní stroje I. Konstrukce a princip.
Tato prezentace byla vytvořena
Charakteristiky stejnosměrných dynam
Stejnosměrné stroje I. Konstrukce a princip Konstrukce a princip.
Vestavné mikropočítačové systémy
Náhradní schéma a fázorový diagram synchronního stroje
Automatizační technika
Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/
Tato prezentace byla vytvořena
Stejnosměrné stroje.
Stejnosměrné motory v medicínských aplikacích
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, Opava Název operačního programu:
Stejnosměrné stroje I. Konstrukce a princip Konstrukce a princip.
Stejnosměrné stroje I. Konstrukce a princip Konstrukce a princip.
Anotace Materiál je určen pro 2. ročník studijního oboru MIEZ, předmětu ELEKTRICKÉ STROJE A PŘÍSTROJE, inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek.
Servopohony. Servopohon Co je to servopohon ? *jsou to motory, u kterých lze nastavit přesnou polohu osy, a to pomocí zpětné vazby nebo koncového spínače.
Kybernetika Výkonové prvky. Prvky systému Akční členy jsou všechny prvky určené k využití zpracované informace. Tyto prvky jsou vždy na konci řetězce.
Elektromotorky A Vypracoval: Ing. Bc. Miloslav Otýpka Kód prezentace: OPVK-TBdV-IH-AUTOROB-AE-3-ELP-OTY-004 Technologie budoucnosti do výuky CZ.1.07/1.1.38/
ELEKTROTECHNIKA Strojírenství – 2. ročník OB21-OP-EL-ELT-VAŠ-M Synchronní stroje – motor.
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti AUTOMOBILOVÁ MECHATRONIKA 5.cvičení SMAD Ing. Gunnar Künzel.
Ing. Milan Krasl, Ph.D. Ing. Milan Krasl, Ph.D. Stejnosměrné stroje Stejnosměrné stroje.
ELEKTROTECHNIKA Strojírenství – 2. ročník OB21-OP-EL-ELT-VAŠ-M Stejnosměrné motory.
Elektrické stroje a přístroje Elektrikář 3. ročník OB21-OP-EL-ESP-VAŠ-U Motor na stejnosměrný proud.
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám
Elektrické stroje a přístroje
ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY
Stejnosměrné stroje Stejnosměrné stroje jsou elektrické točivé stroje, které mají na vyniklých pólech statoru umístěno budící vinutí a vývody cívek.
Elektromagnety, přitažlivá síla elektromagnetu
Výukový materiál zpracován v rámci projektu
Stejnosměrné stroje I. Konstrukce a princip Konstrukce a princip.
Elektrické točivé stroje
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/
Výukový materiál zpracován v rámci projektu
Měniče napětí.
Měření elektrického proudu
Transkript prezentace:

Stejnosměrné motory v medicínských aplikacích

Požadavky na motory kladené Výkon ~ 1W manipulátory a nástroje pro operace ~ 10 W peristaltické pumpy, brusky, ~ 100 W pohony, trakce, vozíky Kroutící moment bývá 1-100 mNm, pomocí převodovky jej lze zvýšit Napětí 3 V - 48 V

Ampérův zákon celkového proudu U přímého vodiče H 2r = I

Lorentzova síla víme, že F = Q v x B, I  dB r0 dl

F = Q v x B víme, že Q =  I dt , v = dl/dt F =  I dl x B Vodič v magnetickém poli - Lorentzova síla F = Q v x B víme, že Q =  I dt , v = dl/dt F =  I dl x B

F = Q v x B víme, že Q = I t , v = dl/dt F =  I dl x B Vodič v magnetickém poli - Lorentzova síla F = Q v x B víme, že Q = I t , v = dl/dt F =  I dl x B Biot-Savartův zákon

Náhradní schéma stejnosměrného motoru pro ustálený stav bez budicího obvodu Platí rovnice U = Ui + RaIa přičemž Ui = c1 Φ n M = c2 Φ Ia Ui – vnitřní indukované napětí Ra – odpor vinutí kotvy Ia – proud kotvou n – otáčky motoru M – kroutící moment motoru Φ – magnetický tok v budícím obvodu c1, c2 - konstanty závislé na uspořádání motoru

Trocha teorie

Trocha teorie

Rozdělení stejnosměrných motorů

Derivační motor Vinutí statoru připojeno paralelně ke kotvě. Často používaný pro své konstantní otáčky nezávislé na zatížení. U menších motorků je statorové vinutí nahrazeno trvalými magnety.

Seriový motor Seriový motor nesmí být používán bez zatížení, otáčky by šly k nekonečnu a motor by se poškodil. Použití v oblasti pohonů

Kompaudní motor

Možnosti napájení Lineární změna napětí Nevýhoda – ztráty na regulačním prvku Lineární změna proudu - seriové motory, trakce Pulzní řízení Vícefázové napájení u krokových motorů Nevýhoda – složitější elektronika

Možnosti napájení Pulzně šířková modulace (PWM) průběh napětí na motoru

Možnosti napájení H – můstek Umožňuje reverzovat směr pohybu a řídit rychlost buzením tranzistorů PWM signálem

Uspořádání moderních motorků

Rozsah parametrů mikromotorků a převodovek fy. MINIMOTOR

Katalogový list typických mikromotorků

PŘÍKLAD Máte k dispozici následující katalogové údaje mikromotorku s permanentním magnetem. Jmenovité napájecí napětí Un= 4,5 V. Otáčky při chodu naprázdno jsou no= 16000 min-1 . Proud kotvou (rotorem) naprázdno Iao= 12 mA. Napěťová konstanta kE= 0,27 mV/min-1. Momentová konstanta kM=2,58 mNm/A. Motor napájíme ideálním zdrojem napětí. V konstantách je již obsažen i budící magnetický tok. a) Z uvedených údajů vypočtěte odpor kotvy Ra b) Motor nyní při jmenovitém napájecím napětí zatížíme tak, že otáčky klesnou na n1= 13000 min-1. Jaký proud v tomto režimu kotvou poteče a jakým kroutícím momentem bude motor pohánět zátěž? c) Jakým kroutícím momentem působí motor na brzdu, když jej při jmenovitém napájení zastavíme? __________________________________________________________________________________ a) Obecně platí , Pro chod naprázdno bude Vnitřní ind. napětí naprázdno Odpor kotvy

b) Vnitřní indukované napětí při otáčkách n1 Proud kotvou při této zátěži Kroutící moment M1 c) Proud protékající kotvou při stojícím motoru Kroutící moment M2

Krokový motor s pasivním rotorem Krokové motory Krokový motor s pasivním rotorem Cívky tvořící jednu fázi jsou spojeny do série Vybuzená fáze přitáhne vždy nejbližší zuby tak, aby magnetický obvod měl nejmenší magnetický odpor Budíme-li postupně fáze A-B-C-D-A, točí se rotor proti směru hodinových ručiček Pro otáčení ve směru hodinových ručiček budíme A-D-C-B-A Jeden cyklus A-B-C-D-A znamená pootočení rotoru o jednu zubovou rozteč

Krokový motor s aktivním rotorem Krokové motory Krokový motor s aktivním rotorem Rotor je zmagnetován a natáčí se dle magnetické polarity pólů statoru

Typy řízení krokových motorů A. Dle polarity - unipolární (jednodušší elektronika, nižší spotřeba) - bipolární (vyšší kroutící moment) B. Dle velikosti kroku - s plným krokem - s polovičním krokem (jemnější krok, náročnější na ovládání) C. Dle počtu aktivních fází - jednofázové (nižší spotřeba) - dvoufázové (vyšší kroutící moment) Označení cívek pro následující obrázky

Typy řízení krokových motorů Principelní schéma unipolárního řízení Principelní schéma bipolárního řízení

Bezkomutátorové (brushless) motory Ventilátor z PC

Zapojení elektroniky u PC ventilátorů