ElektronikWikin - Användarbidrag [sv]

Diskussion:Motorstyrning

2006-03-14T11:08:42Z

Millox: rensning

För att göra den här texten mer praktisk och inte så himla pratig som nu skulle det vara bra om man kunde få ekvationer att funka.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 6 March 2006 kl.13.08 (CET)

Servo

2006-03-07T09:08:07Z

Millox: Servon moved to Servo

Servon används för att positionera med och är ett billigt sätt att styra mekanik med. Det går även att montera bort stoppskydden på vissa servon så att de kan rotera konstant för att få en enkel [[Motorstyrning]].

== R/C-servo ===
Vanligt förkommande hos radiostyrda bilar och flygplan. 
Motorvinkeln regleras genom en puls som återkommer var 20:e millisekund. Pulsens längd avgör vinkeln och bör vara mellan en och två millisekunder, där en millisekund är fullt utslag åt ena hållet, och två millisekunder motsvarar fullt utslag åt andra hållet. 
Tack vara den billiga och enkla tekniken är tiderna väldigt varierande för varje servomotor, varav det ofta krävs någon form av kalibrering hos applikationer.

== Industriservo ===
Servostyrning för industriellt bruk.

Diskussion:Motorstyrning

2006-03-07T09:07:26Z

Millox: fel namn på sidan om servon

För att göra den här texten mer praktisk och inte så himla pratig som nu skulle det vara bra om man kunde få ekvationer att funka.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 6 March 2006 kl.13.08 (CET)

Men jag ser ingen anledning till att ta bort mitt upplägg av diverse styrmotortekniker och korta alltihop till ett par rader? Massor är ju dessuom borttaget?! / speakman

Sorry, men min tanke var att RC-servon inte riktigt hörde hemma där, utan under sidan [[Servo]] som jag tyvärr inte hann göra färdig. Jag tyckte inte det var riktigt samma saker.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 7 March 2006 kl.09.59 (CET)

Servo

2006-03-07T09:03:11Z

Millox:

Diskussion:Motorstyrning

2006-03-07T08:59:25Z

Millox:

För att göra den här texten mer praktisk och inte så himla pratig som nu skulle det vara bra om man kunde få ekvationer att funka.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 6 March 2006 kl.13.08 (CET)

Men jag ser ingen anledning till att ta bort mitt upplägg av diverse styrmotortekniker och korta alltihop till ett par rader? Massor är ju dessuom borttaget?! / speakman

Sorry, men min tanke var att RC-servon inte riktigt hörde hemma där, utan under sidan [[Servon]] som jag tyvärr inte hann göra färdig. Jag tyckte inte det var riktigt samma saker.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 7 March 2006 kl.09.59 (CET)

AC-motor

2006-03-06T13:23:39Z

Millox:

AC-motorn har två olika huvudgrupper och ett antal undergrupper för vardera motortyp. De båda huvudgrupperna är asynkron- och synkronmotor vilka har fått sitt namn efter hur rotorn roterar. En BLDC-motor, eller borstlös [[DC-motor]], är egentligen en permanentmagnetiserad synkronmotor och behandlas därför under detta stycke.

== Synkronmotor ==

En synkronmotor har en stator med lindningar som sitter fasförskjutna mot varandra. Dessa skapar ett magnetfält som roterar med det synkrona varvtalet. Rotorn består av en magnet som strävar efter att ligga i linje med detta magnetfält. En synkronmotor kan inte starta direkt från nätet eftersom statorns magnetfält då roterar så fort att rotorn kommer att uppleva magnetfältet som vaggande.

Synkronmotorn har två undergrupper som har att göra med hur rotorn är magnetiserad, dels den elektriskt magnetiserade som har en elektromagnet som rotor och dels den permanentmagnetiserade som har en permanentmagnet som rotor.

=== Elektriskt magnetiserad ===

I en elektriskt magnetiserad synkronmotor har man en rotor som består av ett antal rotorlindningar samt två släpringar för att föra in strömmen i rotorn. Det är den vanligaste typen av generator vid elproduktion och har utmärkt verkningsgrad(ofta 90-95%). Det enklaste sättet att hitta en elektriskt magnetiserad synkronmotor är att köpa en bilgenerator från en skrot och löda bort regulator och likriktardioder.

=== Permanentmagnetiserad ===

Den permanentmagnetiserade synkronmotorn har en rotor som är en permanentmagnet. Verkningsgraden är mycket utmärkt, 95-98%, och den har en stor användning i elhybrid- och elbilar från Europa och Japan(i USA används asynkronmotorer). Det är inte så lätt att hitta permanentmagnetiserade synkronmotorer i storlekar större än modellmotorer, men som motor i modellsammanhang är den mycket stor. Dock kallas den då borstlös DC-motor, men är i själva verket en AC-motor. Datorfläktar är en annan stor gren där permanentmagnetiserade synkronmotorer är helt dominerande.

== Asynkronmotorn ==

== Kortsluten rotor ==
(vad heter det på svenska?)

En asynkronmotor med kortsluten rotor är den absolut vanligaste typen av trefasmotor eller tvåfasmotor som finns. Enfasmotorer med startkondensator är egentligen en tvåfasmotor, där lindningarna är förskjutna 90° mot varandra. Kondensatorn ger upphov till en liten fasförskjutning vilken är tillräcklig för att få ett magnetfält som roterar. En asynkronmotor med kortsluten rotor är otroligt tålig. De enda slitdelarna är de båda lager som rotorn är upphängd i och smörjer man bara dessa och byter dem om det behövs håller den här typen av motor i all evighet. Det finns exempel på asynkronmotorer som roterat utan avbrott i 70 år.

== Rotor med släpringar ==

Motorer med släpringar på rotorn var vanligare förr än vad det är nu. Det användes för att minska startströmmen eller öka startmomentet. Nu för tiden används istället elektroniska motorstyrningar. Det vanligaste användningsområdet för denna typ av motor idag är istället i vindkraftverk för att kunna ta hand om energin i kastvindarna så att inte spänningen varierar för mycket.

DC-motor

2006-03-06T12:32:16Z

Millox: Första sidan

Det finns fyra typer av DC-motorer som döpts efter hur magnetiseringen av fältlindningen går till. De olika typerna är permanentmagnetiserad, separatmagnetiserad, parallellmagnetiserad och seriemagnetiserad motor. Dessa förklaras mer ingående under nedanstående stycken. I dagligt tal finns även en typ som brukar benämnas BLDC, eller borstlös dc-motor. Detta är dock inte en dc-motor alls, utan en permanentmagnetiserad synkronmotor. För mer info om den typen av motor se [[AC-motor]].

== Permanentmagnetiserad ==

Den permanentmagnetiserade motorn har en magnet som stator vilken genererar ett konstant magnetfält. För att få rotorn att rotera krävs en ström genom ankarlindningen.

== Separatmagnetiserad ==

Är den svåraste dc-motorn att styra, men även den motor som har bäst prestanda och högst kontrollabilitet. Den separatmagnetiserade motorn har separata fält- och ankarlindningar som kan kontrolleras oberoende av varandra.

== Parallellmagnetiserad ==

Den parallellmagnetiserade motorn har precis som namnet antyder fält- och ankarlindningar parallellkopplade. Motorn kommer alltid att rotera med samma rotationsriktning oavsett vilken polaritet spänningen över den har. Den kommer därför att fungera oavsett om det är lik- eller växelspänning som används. För att ändra rotationsriktning krävs att strömmen ändrar riktning i en lindning, vilket innebär att man måste växla en lindnings polaritet.

== Seriemagnetiserad ==

En seriemagnetiserad motor har fält- och ankarlindning seriekopplade och kallas även för allströmsmotor eftersom den fungerar även för växelspänning. Precis som med en parallellmagnetiserad motor har den en specifik rotationsriktning och för att byta den måste antingen fält- eller ankarlindning kastas om.

Diskussion:Motorstyrning

2006-03-06T12:08:55Z

Millox:

För att göra den här texten mer praktisk och inte så himla pratig som nu skulle det vara bra om man kunde få ekvationer att funka.
:--[[Användare:Millox|Millox]] 6 March 2006 kl.13.08 (CET)

Motorstyrning

2006-03-06T12:06:53Z

Millox:

== Tekniker ==
Eftersom det finns tre huvudgrupper av motorer finns det även tre huvudgrupper av motorstyrningar. Man måste dock vara uppmärksam på vilken typ av motor man faktiskt fått tag på eftersom det finns flera motorer som inte alltid är helt självklara vart de hör hemma.

=== DC-Motorstyrning ===

Dessa styr [[DC-motor|DC-motorer]] och är väldigt enkla att komma igång med. Det enda som behövs är ström genom ankar- och fältlindningen för att skapa ett moment som driver rotorn.

=== AC-Motorstyrning ===

[[AC-motor|AC-motorn]] är lite mer komplicerad att styra eftersom det finns fler parametrar att ta hänsyn till än för [[DC-motor|DC-motorn]]. Det bästa sättet att styra en [[AC-motor]] på är att använda sig av vekorstyrning, vilket dock är ett ganska komplicerat styrsätt. Dock ger det överlägsna prestanda och gör att [[AC-motor|AC-motorn]] beter sig som en [[DC-motor]].

==== Enklare AC-motorstyrning ====

Det enklaste sättet att kontrollera en [[AC-motor]] är att använda fyrkantsvåg med rätt frekvens och fasskift. Fasskiftet är 90° för tvåfasmotorer och 120° för trefasmotorer. Spänningen bör hållas konstant under märkfrekvensen för motorn och över märkfrekvens bör den minskas för att motorn ska hållas inom operationsgränserna.

==== Vektorstyrning ====

Vektorstyrning är ganska komplicerat men leder till att man kan använda samma kontrollsystem för en vanlig [[AC-motor]] som för en [[DC-motor]]. Grundidén är att man behandlar magnetfältet som skapas av statorströmmarna som en vektor. Det magnetfält som bildas kommer att ha konstant magnitud och rotera med samma frekvens som statorn.

För en trefasmotor inleder man med en trefas- till tvåfas-transformation och härefter är det samma hantering av både tvåfas- och trefasmotorer. Detta transformplan brukar kallas alfa-beta-planet och beteckningarna som används för de båda vågformerna är just alfa och beta.

Det man är ute efter är att få stabila spänningar att kontrollera vilket görs med en dq-transformation. För att kunna göra den transformationen måste man dock ha vinkeln för magnetfältet, vilket är ett litet problem. Den enklaste lösningen är att använda inbyggda flödessensorer som man direkt kan använda för att få ut flödesmagnituden och vinkeln. Flödessensorer är vanligt att ha i sk [[AC-motor|BLDC-motorer]]. Har man inte flödessensorer får man ta till andra metoder. Vilken man måste ta till beror på

För synkronmaskiner räcker det med att känna varvtalet och initialpositionen för att räkna ut vinkeln eftersom rotorn har exakt samma hastighet som statorns magnetfält.

Med en asynkronmaskin har man problemet att rotorn inte roterar med samma vinkelhastighet som statorns magnetfält, utan har en eftersläpning. Denna eftersläpning måste man hålla koll på för att kunna räkna ut vinkeln. För uppskattning av eftersläpningen finns två olika modeller att ta till; strömmodellen och spänningsmodellen. Strömmodellen kräver att man har en varvtalssensor, medan spänningsmodellen endast kräver strömmätning. Spänningsmodellen har dock problemet att den inte är stabil vid låga varvtal eftersom felet i uppskattningen av eftersläpningen blir i samma storleksordning som varvtalet. Strömmodellen lider dock av att den är ganska kraftigt beroende av motorparametrar som ändrar sig allteftersom motorn blir varm.

(se diskussionssidan)
=== Stegmotorstyrning ===

Styrning av [[stegmotor|stegmotorer]], även kallat enda digitala motorn. Vanligt förekommande i bl.a. CNC-fräsar och precisionskrävanda applikationer. 
Man kan se stegmotorn som uppbyggd av två spolar, en i horisontal riktning, och en i vertikal riktning. 
Genom att "rotera" strömmen genom respektive spole får man motorn att gå ett "steg". 
Dock måste spänningen vändas på spolarna efter halva "varvet", vilket kräver exempelvis en [[H-brygga]]. 
Dessa kallas '''unipolära''' stegmotorer.
En enklare variant, men med mer förluster, är '''bipolära''' stegmotorer. Där är spolarna i båda riktningarna uppdelad på hälften, där mitten är gemensam, och respektive sida polariserar spolen åt varsitt håll. Detta ger en förenklad konstruktion då man endast behöver använda fyra [[transistor|transistorer]] eller [[FET|FET:ar]] per motor.