Dynamic investigations of electromechanical coupling effects in the mechanism driven by the stepping motor

In the paper, an analysis of transient and steady-state electro-mechanical vibrations of a precise drive system driven by a stepping motor is performed. These theoretical investigations are based on a hybrid structural model of the mechanical system as well as on the classical circuit model of the stepping motor. The main purpose of these studies is to indicate essential differences between the torsional dynamic responses obtained for the considered object regarded respectively as electro-mechanically coupled and uncoupled. From the computational results, it follows that these differences are qualitatively and quantitatively essential from the viewpoint of possibly precise and reliable operation of the drive systems. Here, torsional vibrations of the drive system significantly influence the electro-mechanical coupling effects, which emphasizes their importance in dynamic analyses.

W pracy przeprowadzono analizę przejściowych i ustalonych drgań elektromechanicznych precyzyjnego układu mechanicznego napędzanego silnikiem skokowym. Badania teoretyczne wykonano za pomocą hybrydowego modelu strukturalnego układu napędowego oraz klasycznego obwodowego modelu silnika skokowego. Głównym celem dokonanego studium było wykazanie istotnych różnic pomiędzy odpowiedziami dynamicznymi drgającego skrętnie obiektu traktowanymi jako elektromechanicznie sprzężone i rozprzężone. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że te różnice są jakościowo i ilościowo znaczące z punktu widzenia precyzyjnego i niezawodnego działania układu napędowego.Wykazano, iż drgania skrętne układu napędowego istotnie wpływają na efekt sprzężenia elektromechanicznego, co uzasadnia ważność jego uwzględniania przy przeprowadzaniu tego typu analiz.