Hlavní přehled   |   Info a nápověda Přihlásit   |   Registrovat
 
 
Krokový motor jako generátor     (str. 1 z 5)
Sekce: Zdroje energie - Převratné i běžné
   |   Rolovat dolů
Str.: 1, 2, 3, 4, 5  

Psát příspěvky můžete po přihlášení

Poota   
15.02.2016 13:33
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Krokové motory jsou poměrně snadno dostupné a tím, že mají veškerá vinutí na statoru a rotor tvořený permanentním magnetem vypadají jako velice vhodné generátory proudu v malých zařízeních.
Pravdou je, že použít se dají, nicméně přece jen skrývají určitá "úskalí".
Vinutí jejich statoru není pro generátor ani zdaleka ideální. Jedná se většinou o celkem čtyři vinutí rozdělená do dvou dvojic, pravděpodobně vůči sobě orientovaných v úhlu 90o. To by sice vypadalo, že se jedná o možnost dvoufázového proudu, který se kdysi také používal - jenže se jedná o pouhé zdání, protože dva konce vinutí jsou propojené a vyvedené "ven" jedním společným vodičem běžně fialové barvy, takže každá dvojice vinutí má tři vodiče.
Zdálo by se, že se jedná o prosté sériové spojení dvou cívek, takže by stačilo prostřední vodič velkoryse pominout a dvojnásobné napětí odebírat z krajních vodičů.
Kdepák!
Cívky jsou vinuté "protisměrně" a veškeré naměřené napětí mezi těmito konci je zcela nepatrné a reprezentuje pouze rozdíl mezi napětím obou cívek.
Přitom každé jednotlivé vinutí dodává celkem ochotně napětí už při nízkých otáčkách.

Čili výsledek je tento:
krokový motor dává celkem 4 zhruba stejná střídavá napětí,
ta napětí jsou různě orientovaná a navzájem fázově posunutá, takže je nelze nějak jednoduše a přímo slučovat, čemuž brání hlavně to třívodičové vyvedení.
Pro přímé svícení ledkami je možné pro každé vinutí použít dvě ledky zapojené "proti sobě", takže celkem 8 diod.
Pro dobíjení baterií je potřeba 16 usměrňovacích diod (4 dvoucestné můstky), které dodají celkem 4 stejnosměrné proudy, které už je možné spojit sériově pro dosažení čtyřnásobného napětí, a nebo paralelně pro dosažení čtyřnásobného proudu.
Pochopitelně se dá docílit i dvojnásobné napětí při dvojnásobném proudu.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Adam   
15.02.2016 14:23
Bydliště: Praha
1783 217 1388 
Před lety jsem se setkal s názorem, že krokové motory nejsou na výrobu elektrické energie vhodné, protože při takovém využívání prý poměrně rychle degenerují jejich magnetické části. Bylo by možná zajímavé krokáč otestovat. Nechat ho dny nebo týdny roztáčet nějakým elektromotorkem a pozorovat případný pokles dodaného výkonu.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
15.02.2016 14:48
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Osobně se mi to nezdá - ty motory jsou stavěné na dlouhodobý provoz, takže v materiálu magnetů to určitě nebude. Jinak je jasné, že ty krokáče jsou takové nějaké jako "podivné" a už to, že se dají rozpohybovat jenom skrze pulzy vzbuzuje určitou nedůvěru.
Jinak zřejmě díky "vroubkovanému" rotoru dávají napětí už při nízkých otáčkách.
Například SMR 300-100 dává na jediném vinutí 2,5 až 3V už při pouhém protočení hřídelky mezi palcem a ukazovákem.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
16.02.2016 13:43
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Ještě ke zmíněnému SMR 300-100 a ostatním "šestivývodovým" krokovým motorům - pokud by bylo možné je rozebrat a provést změny v zapojení jejich vinutí, dal by se realizovat se střídavým proudem docela žertovný čtyřfázový systém. Jeho jednotlivé fáze by byly vzájemně posunuté o 90o a součet všech fází by byl nula.
Takže jedny konce všech vinutí by bylo možné spojit do nuláku, proti kterému by každá fáze dávala napětí U1 - obdoba zapojení "do hvězdy". Dvě "sousední" fáze by proti sobě navzájem dávaly vyšší napětí U2 a dvě "protilehlé" fáze ještě vyšší napětí U3.
Praktické využití zatím jaksi neshledávám.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
16.02.2016 14:01
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Dalším často se vyskytujícím krokovým motorkem je NEC HB-306-B2202, který posunoval hlavy v 5,25" disketových mechanikách.
Pro využití jako generátor se mi zdá mnohem výhodnější, protože má pouze dvě vinutí a obě se samostatně vyvedenými konci, čili je čtyřvývodový.
Po odštípnutí omezovacího dutého kolíku už nic nebrání volnému otáčení jeho osy. Při protočení dvěma prsty dává každé vinutí snadno kolem 5ti V, takže se dá předpokládat, že jako generátor nebude vyžadovat nijak vysoké otáčky.
Vinutí jsou připojena vždy ke krajnímu a sousednímu vodiči.
 

Kro...
Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
16.02.2016 18:14
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Zajímalo mě, při jakých otáčkách ten NEC dá dostatečné napětí pro přímé svícení ledkami, abych mohl odhadnout případně nutné zpřevodování. Hřídelku jsem vybavil zcela jednoduchou kličkou, připojil 4 bílé diody o průměru 5 mm a hurá do výroby proudu.
Výsledek - plný svit ještě před dosažením jedné otáčky za vteřinu, což znamená něco mezi 50ti a 60ti otáčkami za minutu.
A pak že jsou krokové motory pro výrobu proudu nevhodné!
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Adam   
16.02.2016 21:48
Bydliště: Praha
1783 217 1388 
Ještě, že jsem uvedl, že jsem se s takovým názorem setkal a nikoliv, že to byl názor můj. Byl jsem tehdy varován, že krokáč nevydrží v provozu po delší dobu. Čistě ale z fyzikálně-logického hlediska, když krokáč vydrží léta fungovat jako motor, který nějaký ten drobný kroutící moment skutečně dává bez problému, pak také nevím, v čem by měl být problém, funguje-li pouze obráceně.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
16.02.2016 22:07
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
  Adam napsal(a):    Ještě, že jsem uvedl, že jsem se s takovým názorem setkal...

Nic si z toho nedělej, tzv. na slovo vzatí odborníci to tvrdili tak vehementně, že jsem tomu věřil taky.
A jak odborně to dokládali - radost pohledět.
A pochybovat o jejich slovech by mohl jenom naprostý blbec a ignorant - což se vlastně taky nakonec stalo
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
20.03.2016 20:09
Bydliště: Zádveřice-Raková
629 63 428 
  Poota napsal(a):    ...že se dají rozpohybovat jenom skrze pulzy vzbuzuje určitou nedůvěru. ...

Pulzy se používají proto, aby zůstala zachovaná poloha a mohlo se počítat (zapnuto vypnuto krok). Jinak se krokáč spolehlivě točí i sinusovým průběhem, jenom nemůžeš spočítat, v jaké je přesně poloze. U sinusovky přesně nevíš, kdy dojde k přítahu rotoru. Krokový motor není totiž nic jiného, než synchronní motor s různými počty fází. S tou degradací, co psal Adam to vidím tak, že krokové motory mají obvykle velmi malé magnety, co do objemu hmoty, takže mohou být použitím, jako generátoru při BEMF rychleji demagnetizovány.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
20.03.2016 21:52
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Hledal jsem, zatím marně, nějaké údaje o průběhu napětí a proudu dodávaných krokovým motorem v závislosti na otáčkách - nikde nic.
Takže nezbyde nic jiného, než bádat vlastními silami.

Ještě k těm bipolárním motorům a vzájemné fázi jejich vinutí.
Je tam taková docela zajímavost - ta vinutí jsou navzájem "pootočená" o 90o, ale současně jsou na rotoru zuby magnetů obkročmo, tedy svým způsobem taky jakoby "pootočené" - tím pádem to s tím fázovým posunem může být taky nějak všelijak.

V každém případě bude ten střídavý proud o podstatně vyšší frekvenci, takže při jeho transformaci můžou mít běžné síťové transformátory dost velké ztráty díky svým "železovým" jádrům.

Mám pocit, že na poli krokových generátorů budou ještě docela zajímavé novinky.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

sae   
22.03.2016 19:36

29 10 
  Poota napsal(a):    V každém případě bude ten střídavý proud o podstatně vyšší frekvenci, takže při jeho transformaci můžou mít běžné síťové transformátory dost velké ztráty díky svým "železovým" jádrům.

Myslím, že tie zuby na rotore a statore urobia len na vrchole sinusoidy nejaké malé zvlnenie. Chcelo by to overiť osciloskopom.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
31.03.2016 00:12
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Tak přece jenom nějaké údaje o krokovém motoru konkrétního typu jsem vyšťoural - v roce 2011 byl za cenu 1200,- Kč

otáčky napětí na prázdno
300 za minutu - 8V
600 za minutu - 14V
1000 za minutu - 18V
1500 za minutu - 30V
2000 za minutu - 45V
Stálý proud - 2A
Zkratový proud - 1,8A
Typ motoru: 57HS09
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
31.03.2016 00:23
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Z blogu Petra Šedého:

Jaké mají vlastně krokové motory parametry v režimu generátor?


V každém případě zcela jiné nežli například asynchronní generátory(motor s kotvou na krátko), nebo zcela jiné nežli komutátorové stejnosměrné motory s permanentními magnety a už zcela jiné nežli třeba dynama.

1. Zkratový proud se rovná maximálnímu provoznímu proudu.
Toto je velice dobré vědět, neboť to má své veliké výhody. Například když zkratujeme krokový motor, kterým točíme na plno, nestane se vůbec nic. Ztrátový výkon je velice malý a motor se nemůže poškodit. Kdybychom to udělali u stejnosměrného motoru s permanentními magnety, tak by nám za chvíli shořel.
Jak toho využít?
Představte si to, že motor dává při plných otáčkách stroje třeba 60V a maximální proud 2A. V tomto případě je úplně jedno, jestli připojíme na jeho svorky po usměrnění jeden, nebo dva nebo tři nebo řtyři akumulátry do série. Proud poteče pořád stejný a krokový motor si bude odebírat mechanickou sílu podle počtu akumulátorů. Toto je jedna z mnoha vynikajících vlastností krokových motorů v režimu generátor.

2. Velikost napětí v závislosti na otáčkách.
Krokové motory mají obrovskou výhodu, že už při velmi malých otáčkách dávají slušné napětí. Napětí roste úměrně otáčkám, ale jenom do určité hranice, která je dána počtem závitů a magnetickými vlastnostmi plechů statoru. Abychom vyzkoušeli kam až napětí může jít, dáme motorek na vrtačku a měříme napětí tak, že proti uzlu každou fázi usměrníme a měříme stejnosměrné napětí mězi uzlem a výstupem na diodách. Potom pomalu roztáčíme vrtačku a hledáme maximální otáčky, kdy dojde k maximálnímu napětí. Výkon jaký nám dá krokový motorek je dán součinem maximálního napětí a maximálního proudu. I relativně malý krokový motorek je však schopen dát i 50W. Větší motorky pak dají i nad 100W. Když bychom chtěli větší výkon, můžeme motorky za diodovými výstupy spojit paralelně.

3. Rozebíratelnost krokových motorků.
Krokové motorky zásadně nerozebírejte, neboť mají tak silné magnety, že už se vám je nepodaří složit. Tedy mluvím o krokových motorkách z poslední doby.

4. Účinnost krokových motorků.
Účinnost je značná a snadno překročí 90%. To můžeme snadno zjistit tak, že roztočíte krokový motorek na jeho ideální otáčky, kdy dává plný výkon, správně ho zatížíte, aby měl plné napětí a plný proud a pak měříte jeho teplotu. Měření nemusí trvat déle nežli deset minut. Uvidíte, že motorek v režimu generátoru téměř nehřeje a je jenom vlažný. Protože nehřeje tak je naprosto logické, nemá skoro žádné ztráty.

5. Izolace krokových motorků.
Pokud nám dává krokový motorek napětí do 24V, nemusíme ho krytovat nebo chránit před párou. Některé motorky však dávají napětí až 500V a pak je skutečně nutné silikonem zaizolovat vývody a pokud možno, napojit motorek tak, aby na něj pára nešla. Tranzistorový měnič musí být v krabičce která má krytí IP65.

6. Přetižitelnost krokového motorku v režimu generátor.
Motorek nelze přetížit, neboť jeho zkratový proud je roven jmenovitému proudu a díky tomu, že na svorkách při zkratu nebo přetížení je jenom nepatrné napětí, tak motorek dává i nepatrný výkon. Mechanický odebíraný výkon je též při přetížení nebo zkratu mnohem menší nežli je jmenovitý.

7. Životnost krokových motorků.
Krokové motorky, které budeme využívat jako generátory mají velice dlouhou životnost. Nemají komutátor a mají kuličková ložiska. Měly by nás přežít.

8. Připojení krokových motorků k parnímu stroji.
Nejlepší a bezeztrátové připojení je přímo na hřídel setrvačníku. Další možnost je pomocí ozubených kol buď stejných a nebo v ideálnějším provedení, pomocí ozubených kol s převodem do pomala. Když připojíme krokový motorek pomocí řemenice, tak máme veliké ztráty a ty jsou procentuelně tím větší, čím menší výkon používáme.

Nejlepší způsob je, když si vyrobíme rozebíratelný držák a na něj namontujeme krokový motorek, aby šel vyměňovat i za jiný typ podle potřeby. I takto malý krokový motorek má výkon kolem 50W při otáčkách 1500 za minutu.

Motor může též sloužit jako jedno ložisko. Osvědčilo se to jako jednoduché a spolehlivé řešení.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
31.03.2016 00:42
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Na obrázcích je krokový motor s 200 kroky na otáčku (1.8 stupně na krok). Stator krokového motoru je tvořen sadou cívek. Pólové nástavce statoru jsou vroubkovány se stejnou roztečí jako je rozteč magnetů na rotoru. Toto je jedna z částí zvyšující přesnost motoru při stejném počtu cívek. Rotor je tvořen hřídelí usazenou na kuličkových ložiskách a prstencem permanentních magnetů.
 

Kro...
Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat

 

Kro...
Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat

 

Kro...
Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

sae   
31.03.2016 11:28

29 10 
Poota napsal: Vinutí jejich statoru není pro generátor ani zdaleka ideální. Jedná se většinou o celkem čtyři vinutí rozdělená do dvou dvojic, pravděpodobně vůči sobě orientovaných v úhlu 90o. To by sice vypadalo, že se jedná o možnost dvoufázového proudu, který se kdysi také používal - jenže se jedná o pouhé zdání, protože dva konce vinutí jsou propojené a vyvedené "ven" jedním společným vodičem běžně fialové barvy, takže každá dvojice vinutí má tři vodiče.

To je definícia unipolárneho motora. Potom sú tu ešte bipolárne motory, ktoré majú dve vinutia a výstupné napätia sú posunuté o 90°. Unipolárne KM sa dajú použiť ako bipolárne, keď nezapojíme polovicu vinutia v každej vetve.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

E_man   
31.03.2016 16:30
Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
554 44 492 
Tady se nějací studenti pokusili zvednout účinnost krokového motoru ve funkci generátoru pomocí resonannce http://www1.fs.cvut.cz/stretech/2012/sbornik/162.pdf .
Také vycházeli z blogu Petra Šedého.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
01.04.2016 12:53
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
Další poznatky o krokových motorech vypadají tak, že mechanicky jsou unipolární i bipolární motory úplně stejné a mají celkem dvě dvojice vinutí, které jsou vůči sobě "pootočené" o pravý úhel.

Unipolární mají v příloze zakreslené schéma zapojení zjednodušeně a nepřesně - ve skutečnosti mají na (+) připojeny oba "začátky" vinutí a k písmenům jsou připojené jejich "konce". Ten unipolární (+) tedy vypadá podobně, jako některé z "písmen" (A,B,C,D) u bipolárního paralelního zapojení a "konce" jsou vyvedené samostatně!

Bipolární motory mají dvojice zapojené sériově (= dvojnásobné napětí) nebo paralelně (= dvojnásobný proud). Pro režim generátoru je to celkem lhostejné v tom smyslu, že prostě mezi dvěma konci dostáváme při určitých otáčkách nějaké napětí a nějaký proud, což už nemůžeme nijak ovlivnit, protože rozebrat krokový motor nelze.
Přesněji řečeno rozebrat lze, ale nelze složit zpátky do funkčního stavu.

Moje tušení, že vzájemné pootočení vinutí o 90o a vzájemně prostřídané póly obou polovin rotoru by mohly dostat proudy v obou vinutích do soufáze, se ukázalo být správné.
Což znamená, že při spojení obou dvojic vinutí do série skutečně dostáváme dvojnásobné napětí a stačí nám jenom jeden usměrňovací můstek.

Současně to také znamená, že jsou použitelné i motory unipolární s tím, že pri jediný usměrňovač u nich lze "zvenku" docílit jenom paralelně-sériového zapojení vinutí, tedy polovičního napětí s dvojnásobným proudem.
 
Zapojení vinutí u krokových motorů
Kro... Zapojení vinutí u krokových motorů
Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Poota   
01.04.2016 13:00
Bydliště: Praha
3433 380 3458 
  Poota napsal(a):    Dalším často se vyskytujícím krokovým motorkem je NEC HB-306-B2202, který posunoval hlavy v 5,25" disketových mechanikách.

Při sériovém zapojení vinutí dává při zhruba 120ti otáčkách za minutu napětí 10V a do zkratu proud 16 mA
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
01.04.2016 15:42
Bydliště: Zádveřice-Raková
629 63 428 
Dobrá celková práce na použitelných technologiích. I ta študentí rezonance je dobrá.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Adam   
01.04.2016 17:57
Bydliště: Praha
1783 217 1388 
Ono jde v principu o tzv. kompenzaci účiníku.

Je-li v obvodu nestejnosměrného napětí zapojena cívka nebo kondenzátor, hodnoty napětí a proudu neprobíhají společně, ale s tzv. fázovým posunem. Krokový motor je tvořen cívkami a pokud tam není žádný kompenzační kondenzátor, vyžaduje si to zbytečně velký tzv. jalový výkon. Připojením vhodného kondenzátoru, který vrhá fázový posun opačným směrem, lze jalovou složku výkonu omezit a podpořit tak tzv. činný výkon a celkově tak dosáhnout lepších výsledků.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Str.: 1, 2, 3, 4, 5  

Psát příspěvky můžete po přihlášení

 
Omforum.cz   |   Nápověda   |   Pravidla fóra   |   Podpořte nás   |   Vytvořil: 2015-2017 Adam Benda
 
CC BY-NC-ND 3.0 CZ
Licence Creative Commons
Toto dílo podléhá licenci Creative Commons Uveďte původ-Neužívejte komerčně-Nezpracovávejte 3.0 Česká republika License