Książka jest poradnikiem przewodnikiem po nowoczesnych silnikach elektrycznych małej mocy (m.in. synchronicznych, asynchronicznych, BLDC i innych często stosowanych w systemach mechatronicznych).

Autor zawarł w niej wiele praktycznych informacji na temat zasad działania i budowy elektronicznych sterowników do silników tego typu, w tym rozwiązań opartych na mikrokontrolerach, także wyposażonych w wyspecjalizowane moduły sprzętowe do obsługi sterowania silników.

Uzupełnieniem treści książki są materiały katalogowe dotyczące dostępnych na rynku silników elektrycznych oraz współpracujących z nimi sterowników o funkcjonalności i parametrach umożliwiających stosowanie ich w aplikacjach przemysłowych.

Rozdziały:

1. Informacje podstawowe 7
1.1. Podział silników elektrycznych 8
1.2. Parametrysilników 10

2. Zasady elektronicznego sterowania silników, elementy wykonawcze 13
2.1. Metody załączania i sterowania silników 14
2.1.1. Elektroniczne układy załączania silników 14
2.1.2. Układy miękkiego rozruchu i hamowania 15
2.1.3. Układy regulacji, stabilizacji i pozycjonowania 15
2.2. Pojedynczy klucz tranzystorowy 16
2.2.1. Stany nieustalone w obciążeniach indukcyjnych 16
2.2.2. Zmniejszanie czasu narastania prądu 17
2.2.3. Zasady doboru elementów 19
2.2.4. Sterowanie tranzystorów mocy z wyjść układów cyfrowych 19
2.3. Mostek tranzystorowy typu H 22
2.3.1. Zasada działania 23
2.3.2. Sterowanie mostkaH 24
2.3.3. Mostki z tranzystorami komplementarnymi 26
2.3.4. Prostownik synchroniczny, szybkie wygaszanie prądu 27
2.4. Układy z triakarni 28
2.4.1. Układy załączane w zerze sieci 28
2.4.2. Sterowanie fazowe triaka 30
2.5. Zasady łączenia elementów wykonawczych z mikroprocesorami 31
2.5.1. Źródła i eliminacja zakłóceń 31
2.5.2. Rozprowadzenie zasilania i sygnałów sterujących 32
2.5.3. Przykłady praktyczne 35

3. Silniki komutatorowe DC 37
3.1. Budowa i właściwości silników komutatorowych 38
3.1.1. Silniki komutatorowe z magnesem trwałym 39
3.1.2. Silniki komutatorowe szeregowe i bocznikowe 41
3.2. Sterowanie obrotami silników komutatorowych DC 42
3.2.1. Metody sterowania 42
3.2.2. Układy praktyczne 44

4. Silniki bezszczotkowe z wirującym magnesem (BLDC) 51
4.1. Właściwości i zastosowanie silników BLDC 52
4.1.1. Silnik 2-fazowy BLDC - zasada działania 53
4.1.2. Sterowanie unipolarne i bipolarne uzwojeń 54
4.1.3. Silnik3-fazowyBLDC 55
4.1.4. Silniki BLDC z wirnikiem wewnętrznym i zewnętrznym 57
4.1.5. Silniki BLDC i krokowe - porównanie 57
4.2. Scalone sterowniki silników BLDC 58
4.3.    Regulacja obrotów za pomocą PWM 63

5. Silniki krokowe 65
5.1. Definicja i pojęcia podstawowe 66
5.2. Podział konstrukcyjny silników krokowych 67
5.2.1. Silnik o zmiennej reluktancji 67
5.2.2. Silnik z magnesem trwalym 68
5.2.3. Silnik hybrydowy 69
5.3. Sterowanie silników krokowych 70
5.3.1. Sterowanie falowe 70
5.3.2. Sterowanie pelnokrokowe, pólkrokowe, mikrokrokowe 71
5.3.3. Sterowanie unipolarne i bipolarne uzwojeń 74
5.3.4. Kontrola prądu uzwojeń 75
5.3.5. Zalety i wady silników krokowych 76
5.4. Scalone sterowniki silników krokowych 78
5.5. Scalone sterowniki firmy Trinamic 81
5.5.1. Mostkowe stopnie wyjściowe mocy 82
5.5.2. System bezczujnikowego wykrywania przeszkód StallGuard 84
5.5.3. Specjalizowane kontrolery ruchu 86
5.5.4. Kontroler all-łn-one typu TMC222 91
5.6. Sterowniki silników krokowych firmy STMicroelectronics* 93
5.6.1. Przegląd rodziny powerSpin 94
5.6.2. Uwagiaplikacyjne 101
5.6.3. Narzędzia uruchomieniowe 101
5.7. Silniki krokowe wielofazowe 102

6. Silniki liniowe 103
6.1. Klasyczne silniki liniowe 104
6.1.1. Indukcyjny silnik liniowy 104
6.1.2. Liniowy silnik krokowy 105
6.2. Silnik liniowy VCM 106
6.3. Silniki liniowe krokowe z przekładnią 109

7. Silniki komutatorowe uniwersalne AC 111
7.1. Budowa i właściwości silników uniwersalnych 112
7.2. Sterowanie obrotami silników uniwersalnych 112
7.3. Regulator obrotów pralki automatycznej 114

8. Silniki asynchroniczne i synchroniczne prądu zmiennego 119
8.1. Opis ogólny, rodzaje silników 120
8.2. Asynchroniczny silnik indukcyjny trójfazowy 121
8.3. Silniki indukcyjne jednofazowe 125
8.3.1. Silnik kondensatorowy 125
8.3.2. Silnik ze zwartą fazą rozruchową 126
8.3.3. Silnik z odłączanym uzwojeniem rozruchowym 127
8.4. Silnikisynchroniczne 128
8.5. Elektroniczne sterowanie silnikami indukcyjnymi 128
8.5.1. Załączanie, zmiana kierunku obrotów 128
8.5.2. Regulacja prędkości obrotowej 129
8.6. Falowniki 132
8.6.1. Zasadadzialania 132
8.6.2. Falownik U/f 134
8.6.3. Falownik U/f z falą prostokątną 135
8.6.4. Falownik o stałym poborze mocy 137
8.6.5. Falownik wektorowy 137
8.6.6. Mostki wysokonapięciowe 142
8.6.7. Układy praktyczne falowników 145
8.6.8. Mikrokontrolery do sterowania silnikami serii ST7MC 151
8.6.9. Falownik wektorowy z mikrokontrolerem TMS320F28035 160
8.7. Hamowanie silników indukcyjnych 168
8.8. Pułapkijęzykowe 169

9. Stabilizacja obrotów, układy pozycjonowania 171
9.1. Stabilizacja obrotów 172
9.1.1. Regulacja a stabilizacja obrotów 172
9.1.2. Czujnikiobrotów 173
9.1.3. Wykorzystanie mikroprocesora do stabilizacji obrotów 175
9.2. Układy pozycjonowania 176
9.2.1. Układy pozycjonowania z otwartą pętlą 177
9.2.2. Układy pozycjonowania z zamkniętą pętlą, enkoder inkrementalny 178
9.2.3. Enkoderabsolutny 180
9.2.4. Realizacje praktyczne enkoderów 181
9.2.5. Enkodery magnetyczne 183
9.2.6. Inne czujniki pozycji 185
9.3. Pozycjonowanie przestrzenne 186
9.4. Trajektorieruchu 188
9.5. Realizacje praktyczne układów pozycjonowania 190

10. Osprzęt i zabezpieczenia silników 191
10.1. Sprzęgła 192
10.1.1. Parametry katalogowe sprzęgieł 193
10.1.2. Rodzajesprzęgiel 193
10.2. Przekładnie 197
10.2.1. Właściwości i parametry przekładni 197
10.2.2. Przekładnie cierne i pasowe 198
10.2.3. Przekładnie zębate 199
10.2.4. Przekładnie z paskami zębatymi 202
10.2.5. Przekładnie obrotowo-liniowe 205
10.3.  Zabezpieczenia silników 207
10.3.1. Zabezpieczenia termiczne 207
10.3.2. Zabezpieczenia prądowe 209
10.3.3. Zabezpieczenia napięciowe 211

11. Praktyczne realizacje sterowników 213
11.1. Narzędzia programowe i sprzęt 214
11.2. Sterowanie silnikiem potencjometru obrotowego 217
11.3. Regulacja PWM silnika szeregowego DC 221
11.4. Układ pozycjonowania z silnikiem krokowym 227
11.5. Sterownik TA8435H - przykład obliczeniowy 241
11.6. Wnioski końcowe 247