Визначення впливу параметрів керування кроковим приводом повороту платформи для газодетонаційного міномету на його електричні та механічні показники
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.339377Ключові слова:
кроковий двигун, платформа, газодетонаційний міномет, струм уставки, вібраційний моментАнотація
Об’єктом дослідження є процеси повороту платформи при роботі крокового приводу повороту газодетонаційного безпорохового міномету. Проблема, яку вирішує дослідження, є визначення впливу струму уставки та частоти обертання крокового двигуна повороту платформи для газодетонаційного міномету на діюче значення струму фази, вібраційний та максимальний моменти двигуна. За результатами досліджень визначено, що діюче значення струму фази має змінний характер. Мінімальне значення діючого струму фази спостерігається при частоті обертання 52,5 об/хв. та струмі уставки 5,5 А, і складає 0,875 А. Отримана залежність діючого струму від параметрів керування має немонотонний змінний характер, обумовлений зміною форми струму при роботі двигуна, яка, в свою чергу, значно змінює гармонійний склад струму. Залежність вібраційного моменту двигуна також має змінний характер. Однак мінімум вібрацій спостерігається при частоті обертання 45 об/хв. та струмі уставки 5 А, і складає 7,715 Н ⋅ м, а максимальні вібрації при мінімальній частоті роботи та максимальному струмі уставки досягають 39,72 Н ⋅ м. Залежність максимального значення моменту на валу крокового двигуна має спадаючий характер, обумовлений роботою приводу в режимі пуску. Зменшення пускового моменту обумовлено, з одного боку, зменшенням струму уставки, і, як слід, максимального струму двигуна, та зростанням електрорушійної сили у фазі при зростанні заданої швидкості. Отримані результати досліджень можливо використати на практиці при створенні автоматизованого електроприводу повороту газодетонаційного міномету на основі крокового двигуна шляхом вибору параметрів струму уставки для напівпровідникового перетворювача, відповідно до швидкості обертання. Проведені дослідження можливо покласти в основу методики визначення параметрів керування електроприводу повороту на основі крокового двигуна.
Спонсор дослідження
- Робота виконана за фінансової підтримки Національного Фонду Досліджень України. Реєстраційний номер проєкту: 2023.04/0101 «Автоматизований привід наведення та система управління газодетонаційного міномету для пострілу димовими мінами».
Посилання
- Sakun, O. V. (2018). Istoriia ta perspektyvy zastosuvannia tankovykh minometiv. Mekhanika ta mashynobuduvannia, 1, 89–96. Available at: https://www.ukrmilitary.com/2018/09/tank-mortar.html
- Merkava 4. Army Recognition. Available at: https://www.armyrecognition.com/military-products/army/main-battle-tanks/main-battle-tanks/merkava-iv-4-israel-uk
- Streetfighter and the future of the Challenger 2. Army Technology. Available at: https://www.army-technology.com/features/streetfighter-challenger-2/?cf-view
- Lye, H. (2020). British Army demos new Challenger 2 urban operation tank concept. Shephard Media. Available at: https://www.shephardmedia.com/news/landwarfareintl/british-army-demos-new-challenger-2-urban-operatio/
- Senderowski, C., Panas, A. J., Fikus, B., Zasada, D., Kopec, M., Korytchenko, K. V. (2021). Effects of Heat and Momentum Gain Differentiation during Gas Detonation Spraying of FeAl Powder Particles into the Water. Materials, 14 (23), 7443. https://doi.org/10.3390/ma14237443
- Liubarskyi, B., Kryvosheiev, S., Eresko, O., Galitsa, V., Poliakov, I., Liubarskyi, D. (2024). Determination of effort in an energy-efficient system of electromagnetic charge holding. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Energy: Reliability and Energy Efficiency, 2 (9), 25–30. https://doi.org/10.20998/eree.2024.2(9).316265
- Kenjo, T., Sugawara, A. (1995). Stepping motors and their microprocessor controls. Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/oso/9780198593867.001.0001
- Acarnley, P. (2002). Stepping Motors: a guide to theory and practice. Institution of Engineering and Technology. https://doi.org/10.1049/pbce063e
- Zhang, D., Wang, J., Qian, L., Yi, J. (2019). Stepper motor open-loop control system modeling and control strategy optimization. Archives of Electrical Engineering, 68 (1), 63–75. https://doi.org/10.24425/aee.2019.125980
- Wang, L., Xin, X., Zhu, L. (2016). A widely tunable fiber ring laser with closed loop control based on high-precision stepper motor. Optoelectronics Letters, 12 (3), 169–172. https://doi.org/10.1007/s11801-016-6033-2
- Dorin-Mirel, S., Lita, I., Oproescu, M. (2017). Comparative analysis of stepper motors in open loop and closed loop used in nuclear engineering. 2017 IEEE 23rd International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME), 357–360. https://doi.org/10.1109/siitme.2017.8259924
- Liubarskyi, B., Petrenko, О., Iakunin, D., Dubinina, O. (2017). Optimization of thermal modes and cooling systems of the induction traction engines of trams. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (87)), 59–67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102236
- Goolak, S., Liubarskyi, B., Riabov, I., Chepurna, N., Pohosov, O. (2023). Simulation of a direct torque control system in the presence of winding asymmetry in induction motor. Engineering Research Express, 5 (2), 025070. https://doi.org/10.1088/2631-8695/acde46
- Deng, N., Cao, H. Y., Hu, C. G. (2016). Application of stepper motor subdivision drive in transformation of CA6140 lathe. 2016 IEEE 11th Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 218–219. https://doi.org/10.1109/iciea.2016.7603581
- Kim, W., Shin, D., Lee, Y., Chung, C. C. (2016). Simplified torque modulated microstepping for position control of permanent magnet stepper motors. Mechatronics, 35, 162–172. https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2016.02.002
- Morar, A. (2015). The Modelling and Simulation of Bipolar Hybrid Stepping Motor by Matlab/Simulink. Procedia Technology, 19, 576–583. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2015.02.082
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Borys Liubarskyi, Serhii Kryvosheiev, Oleksandr Eresko, Vitalii Halytsia, Oleksandr Sakun, Dmytro Liubarskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
