 Название: Двигатели для моделистов: руководство по шаговым двигателям, сервоприводам и другим типам электродвигателей
Автор: Мэттью Скарпино
Издательство: СПб.: ООО "Альфа-книга"
Год издания: 2018
Страниц: 432
ISBN: 978-5-9500295-5-4
Формат: DjVu
Язык: русский
Размер: 51,6 Мб
Качество: отличное
Моделирование немыслимо без электродвигателей! Они намного сложнее остальных компонентов, используемых в моделировании, но эта книга поможет вам разобраться в их устройстве и принципах функционирования. Научившись управлять электродвигателями, вы откроете для себя новые горизонты в конструировании электронных устройств.
В отличие от остальных изданий, посвященных теории электродвигателей, в этой книге содержатся конкретные инструкции по их использованию в реальных проектах.
В книге подробно описана конструкция электродвигателей и рассмотрены физические принципы, лежащие в основе их функционирования. Вы изучите электродвигатели основных типов, применяемых в моделировании: шаговые, индукционные, линейные и сервоприводы. Вы также найдете здесь детальные инструкции по подключению сервоприводов и программному управлению ими с помощью таких популярных плат, как Arduino Mega, Raspberry Pi и BeagleBone Black.
Книга насыщена исчерпывающими инструкциями, наглядными иллюстрациями и практическими примерами. Любые модели, о которых раньше вы только слышали, после прочтения книги станут для вас реальностью.
Содержание:
Введение
На кого рассчитана эта книга
Структура книги
Ждем ваших отзывов!
Часть I. Общие сведения
Глава 1. Знакомство с электродвигателем
1.1. Историческая справка
1.1.1. Компас Эрстеда
1.1.2. Самовращающийся ротор Йедлика
1.2. Конструкция электродвигателя
1.2.1. Внешний вид
1.2.2. Внутренняя структура
1.3. Обзор электродвигателей
1.3.1. Электродвигатели постоянного тока
1.3.2. Электродвигатели переменного тока
1.4. Структура и цели книги
1.5. Резюме
Глава 2. Основные характеристики электродвигателей
2.1. Вращающий момент и угловая скорость
2.1.1. Сила
2.1.2. Вращающий момент
2.1.3. Угловая скорость
2.1.4. Зависимость вращающего момента от частоты оборотов
2.2. Магниты
2.3. Схема замещения электродвигателя
2.3.1. Электрические потери
2.3.2. ПротивоЭДС
2.4. Мощность и КПД
2.4.1. Работа
2.4.2. Механическая мощность
2.4.3. Электрическая мощность
2.4.4. Коэффициент полезного действия
2.5. Резюме
Часть II. Конструкция электродвигателя
Глава 3. Электродвигатели постоянного тока
3.1. Основные характеристики двигателей постоянного тока
3.1.1. Вращающий момент и электрический ток
3.1.2. Скорость (частота вращения) и напряжение
3.1.3. Взаимосвязь коэффициентов Kт и Kv
3.1.4. Устройства переключения
3.1.5. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
3.2. Коллекторные электродвигатели
3.2.1. Механическая коммутация
3.2.2. Типы коллекторных электродвигателей
3.2.3. Преимущества и недостатки коллекторных электродвигателей
3.2.4. Система управления
3.3. Вентильные электродвигатели
3.3.1. Конструкция вентильных электродвигателей
3.3.2. Внутрироторные и внешнероторные вентильные электродвигатели
3.3.3. Управление вентильными электродвигателями
3.4. Электронный регулятор хода (ESC)
3.4.1. Стабилизация напряжения
3.4.2. Программирование регулятора хода
3.5. Аккумуляторы
3.6. Резюме
Глава 4. Шаговые электродвигатели
4.1. Шаговый двигатель с постоянными магнитами
4.1.1. Конструкция
4.1.2. Принципы функционирования
4.2. Реактивный шаговый двигатель
4.2.1. Конструкция
4.2.2. Принципы функционирования
4.3. Гибридный шаговый двигатель
4.3.1. Конструкция
4.3.2. Принципы функционирования
4.4. Управление шаговым двигателем
4.4.1. Управление биполярным шаговым двигателем
4.4.2. Управление униполярным шаговым двигателем
4.4.3. Режимы работы шагового двигателя
4.5. Резюме
Глава 5. Сервоприводы
5.1. Любительские сервоприводы
5.1.1. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
5.1.2. Аналоговые и цифровые сервоприводы
5.1.3. Датчик угла поворота (энкодер)
5.2. Управление сервоприводом
5.2.1. Замкнутая и разомкнутая системы управления
5.2.2. Математическая модель системы управления сервоприводом
5.2.3. Преобразование Лапласа
5.2.4. Блок-схемы и функции передачи
5.2.5. Функция передачи сервопривода
5.3. ПИД-управление
5.4. Резюме
Глава 6. Электродвигатели переменного тока
6.1. Переменный ток
6.1.1. Однофазное электропитание
6.1.2. Трехфазное электропитание
6.2. Многофазный электродвигатель
6.2.1. Статор
6.2.2. Вращение магнитного поля
6.2.3. Синхронная частота вращения
6.2.4. Коэффициент мощности
6.3. Асинхронный многофазный двигатель
6.3.1. Электромагнитная индукция
6.3.2. Электрический ток и вращающий момент
6.3.3. Короткозамкнутый ротор
6.3.4. Фазный ротор
6.4. Синхронный многофазный двигатель
6.4.1. Синхронный двигатель двойного возбуждения
6.4.2. Синхронный двигатель с постоянными магнитами
6.4.3. Реактивный синхронный двигатель
6.5. Однофазный двигатель
6.5.1. Однофазный двигатель с расщепленной фазой
6.5.2. Однофазный двигатель с конденсаторным пуском
6.5.3. Однофазный двигатель с экранированием полюсов
6.6. Управление двигателем переменного тока
6.6.1. Электропривод на вихревых токах
6.6.2. Частотно-регулируемый электропривод
6.6.3. Гармонические искажения в частотно-регулируемом электроприводе
6.7. Универсальный двигатель
6.8. Резюме
Глава 7. Редукторный двигатель и механическая передача
7.1. Шестерни и механическая передача
7.1.1. Передача энергии
7.1.2. Шаг между зубьями
7.1.3. Зазор по окружности
7.2. Типы механических передач
7.2.1. Прямозубая цилиндрическая передача
7.2.2. Косозубая цилиндрическая передача
7.2.3. Коническая передача
7.2.4. Реечная передача
7.2.5. Червячная передача
7.2.6. Планетарная передача
7.3. Редукторные двигатели
7.4. Резюме
Глава 8. Линейные электродвигатели
8.1. Линейный исполнительный механизм
8.1.1. Конструкция и рабочие характеристики
8.1.2. Линейный исполнительный привод промышленного производства
8.1.3. Пушка Гаусса
8.2. Синхронный линейный двигатель
8.2.1. Конструкция
8.2.2. Линейный двигатель Yaskawa SGLG
8.2.3. Поезд на магнитной подушке (маглев)
8.3. Асинхронный (индукционный) линейный двигатель
8.3.1. Конструкция и принципы функционирования
8.3.2. Поезд на магнитной подушке LINIMO
8.4. Униполярный линейный двигатель
8.4.1. Конструкция и принципы функционирования
8.4.2. Рельсотрон
8.5. Резюме
Часть III. Электродвигатели в действии
Глава 9. Управление электродвигателями с помощью Arduino
9.1. Плата Arduino Mega
9.1.1. Аппаратные интерфейсы
9.1.2. Микроконтроллер ATmega2560
9.2. Программирование Arduino Mega
9.2.1. Программная среда Arduino
9.2.2. Работа со скетчами
9.2.3. Написание программ для Arduino
9.3. Модуль расширения Arduino Motor Shield
9.3.1. Питание для Arduino Motor Shield
9.3.2. Двухканальный драйвер на мостовой схеме L298P
9.3.3. Управление коллекторным электродвигателем
9.4. Управление шаговым двигателем
9.4.1. Библиотека Stepper
9.4.2. Программа управления шаговым двигателем
9.5. Управление сервоприводом
9.5.1. Библиотека Servo
9.5.2. Программа управления сервоприводом
9.6. Резюме
Глава 10. Управление двигателями из Raspberry Pi
10.1. Обзор Raspberry Pi
10.1.1. Аппаратные средства Raspberry Pi
10.1.2. Однокристальная система ВСМ2835
10.2. Программирование в Raspberry Pi
10.2.1. Операционная система Raspbian
10.2.2. Язык программирования Python и его среда разработки IDLE
10.2.3. Интерфейс GPIO
10.3. Управление сервоприводом
10.3.1. Настройка ШИМ-сигнала
10.3.2. Программа управления сервоприводом
10.4. Плата расширения RaspiRobot
10.4.1. Двойной четырехканальный драйвер двигателей постоянного тока L293DD
10.4.2. Программное управление RaspiRobot
10.4.3. Управление коллекторными двигателями постоянного тока
10.4.4. Управление шаговым двигателем
10.5. Резюме
Глава 11. Управление электродвигателями из BeagleBone Black
11.1. Обзор платы BeagleBone Black
11.1.1. Общие сведения
11.1.2. Однокристальная система АМ3359
11.2. Программирование в BeagleBone Black
11.2.1. Операционная система Debian
11.2.2. Модуль Adafruit_BBIO
11.2.3. Доступ к выводам GPIO
11.3. Генерирование ШИМ-сигнала
11.4. Плата расширения Dual Motor Controller
11.4.1. Подключение Dual Motor Controller к BeagleBone Black
11.4.2. Генерирование ШИМ-сигнала
11.4.3. Мостовая схема управления
11.4.4. Программа управления электродвигателем
11.5. Резюме
Глава 12. Электронный регулятор хода на базе Arduino
12.1. Конструкция электронного регулятора хода
12.2. Коммутирующее устройство
12.2.1. Переключатели на МОП-транзисторах
12.2.2. Драйвер МОП-транзистора
12.2.3. Накопительный конденсатор
12.3. Определение положения вала по переходу противоЭДС через нулевой уровень
12.3.1. Зависимость Up от напряжения на всех трех обмотках
12.3.2. Зависимость Uo от напряжения на двух обмотках, получающих питание
12.3.3. Зависимость Uo от напряжения на обмотке с плавающим потенциалом и противоЭДС в ней
12.3.4. Вычисление противоЭДС и напряжения в виртуальной точке
12.4. Конструирование платы
12.4.1. Монтаж выводных колодок
12.4.2. МОП-транзисторы и их драйверы
12.4.3. Распознавание перехода через нулевой уровень
12.5. Топология печатной платы
12.6. Управление вентильным двигателем
12.6.1. Организация питания вентильного двигателя
12.6.2. Управление вентильным двигателем из Arduino
12.7. Резюме
Глава 13. Конструирование квадрокоптера
13.1.Рама
13.2. Пропеллеры
13.2.1. Динамика вращения пропеллера
13.2.2. Выбор пропеллеров
13.3. Двигатели
13.4. Электронное оборудование
13.4.1. Передатчик/приемник
13.4.2. Полетный контроллер
13.4.3. Электронный регулятор хода (ESC)
13.4.4. Аккумуляторы
13.5. Сборка квадрокоптера
13.6. Резюме
Глава 14. Электромобили
14.1. Переоборудование автомобиля в электромобиль
14.1.1. Электродвигатели
14.1.2. Контроллеры (инверторы)
14.1.3. Аккумуляторы
14.1.4. Трансмиссия
14.2. Серийные электромобили
14.2.1. Tesla Model S
14.2.2. Nissan Leaf
14.2.3. BMW i3
14.3. Патенты Tesla Motors
14.3.1. Управление двигателем через изменение магнитного потока
14.3.2. Внутренняя конструкция индукционного двигателя
14.3.3. Система управления электромобилем с двумя двигателями
14.3.4. Повышение качества производства ротора
14.4. Резюме
Часть IV. Приложения
Приложение А. Электрогенератор
Общие сведения
Генератор постоянного тока
Генератор переменного тока
Принцип действия генератора переменного тока
Магнитоэлектрические и самовозбуждающиеся генераторы
Резюме
Приложение Б. Словарь терминов
Предметный указатель
Скачать Двигатели для моделистов: руководство по шаговым двигателям, сервоприводам и другим типам электродвигателей
|
Навигация
Вход на сайт
Реклама
Двигатели для моделистов: руководство по шаговым двигателям, сервоприводам и другим типам электродвигателей 
