Хибридни корачни мотор

Измена производа
Оригинални модел корачног мотора настао је касних 1930-их од 1830. до 1860. Са развојем материјала са трајним магнетима и полупроводничке технологије, корачни мотор се брзо развио и сазрео.Крајем 1960-их, Кина је почела да истражује и производи корачне моторе.Од тада до касних 1960-их, то је углавном био мали број производа које су развили универзитети и истраживачки институти за проучавање неких уређаја.Тек почетком 1970-их дошло је до продора у производњи и истраживању.Од средине 70-их до средине 1980-их ушао је у развојну фазу и континуирано су се развијали различити производи високих перформанси.Од средине 1980-их, због развоја и развоја хибридних корачних мотора, технологија кинеских хибридних корачних мотора, укључујући технологију каросерије и погонску технологију, постепено се приближила нивоу страних индустрија.Различити хибридни корачни мотори Примене производа за његове драјвере се повећавају.
Као актуатор, корачни мотор је један од кључних производа мехатронике и широко се користи у разним аутоматизацијским уређајима.Корачни мотор је управљачки елемент отворене петље који претвара електричне импулсне сигнале у угаони или линеарни померај.Када корачни драјвер прими импулсни сигнал, он покреће корачни мотор да ротира фиксни угао (тј. угао корака) у подешеном правцу.Угаони померај се може контролисати контролисањем броја импулса, како би се постигла сврха тачног позиционирања.Хибридни корачни мотор је корачни мотор дизајниран комбиновањем предности перманентног магнета и реактивног.Подељен је на две фазе, три фазе и пет фаза.Угао двофазног корака је углавном 1,8 степени.Угао трофазног корака је углавном 1,2 степена.

Како то ради
Структура хибридног корачног мотора се разликује од структуре реактивног корачног мотора.Статор и ротор хибридног корачног мотора су интегрисани, док су статор и ротор хибридног корачног мотора подељени у два дела као што је приказано на слици испод.Мали зуби су такође распоређени по површини.
Два прореза статора су добро позиционирана, а намотаји су распоређени на њима.Горе су приказани двофазни 4-парни мотори, од којих су 1, 3, 5 и 7 магнетни полови А-фазе, а 2, 4, 6 и 8 су магнетни полови Б-фазе.Суседни намотаји магнетних полова сваке фазе су намотани у супротним смеровима да би се добило затворено магнетно коло као што је приказано у к и и смеровима на горњој слици.
Ситуација фазе Б је слична оној у фази А. Два отвора ротора су распоређена за половину корака (видети слику 5.1.5), а средина је повезана прстенастим перманентним магнетним челиком.Зуби два дела ротора имају супротне магнетне полове.Према истом принципу реактивног мотора, све док је мотор под напоном у редоследу АБАБА или АБАБА, корачни мотор може континуирано да се ротира у смеру супротном од казаљке на сату или у смеру казаљке на сату.
Очигледно је да сви зупци на истом сегменту лопатица ротора имају исти поларитет, док су поларитети два сегмента ротора различитих сегмената супротни.Највећа разлика између хибридног корачног мотора и реактивног корачног мотора је у томе што када се магнетизовани перманентни магнетни материјал демагнетизује, доћи ће до тачке осциловања и зоне искорачења.
Ротор хибридног корачног мотора је магнетан, тако да је обртни момент који се ствара под истом струјом статора већи од оног код реактивног корачног мотора, а његов угао корака је обично мали.Стога, економичне ЦНЦ машине алатке генерално захтевају хибридни корачни мотор.Међутим, хибридни ротор има сложенију структуру и велику инерцију ротора, а његова брзина је мања од брзине реактивног корачног мотора.

Уређивање структуре и погона
Постоји много домаћих произвођача корачних мотора, а принципи њиховог рада су исти.У наставку се узима домаћи двофазни хибридни корачни мотор 42Б И Г2 50Ц и његов драјвер СХ20403 као пример за представљање структуре и методе вожње хибридног корачног мотора.[2]
Структура двофазног хибридног корачног мотора
У индустријском управљању може се користити структура са малим зупцима на половима статора и великим бројем зубаца ротора као што је приказано на слици 1, а њен угао корака може бити веома мали.Слика 1 два

Структурни дијаграм фазног хибридног корачног мотора и дијаграм ожичења намотаја корачног мотора на слици 2, двофазни намотаји А и Б су фазно раздвојени у радијалном смеру, а има 8 истурених магнетних полова дуж обим статора.7 магнетних полова припадају А-фазном намотају, а 2, 4, 6 и 8 магнетних полова припадају Б-фазном намотају.На свакој полној површини статора има 5 зубаца, а на телу пола су контролни намотаји.Ротор се састоји од магнетног челика у облику прстена и два дела гвоздених језгара.Магнетни челик у облику прстена је магнетизован у аксијалном правцу ротора.Два дела гвоздених језгара су постављена на два краја магнетног челика, респективно, тако да је ротор подељен на два магнетна пола у аксијалном правцу.50 зубаца је равномерно распоређено на језгру ротора.Мали зупци на два дела језгра су поређани за половину висине.Корак и ширина фиксног ротора су исти.

Процес рада двофазног хибридног корачног мотора
Када двофазни контролни намотаји циркулишу електричну енергију у редоследу, само један фазни намотај се напаја по откуцају, а четири откуцаја чине циклус.Када се струја прође кроз контролни намотај, генерише се магнетомоторна сила, која ступа у интеракцију са магнетомоторном силом коју генерише перманентни магнетни челик да би се створио електромагнетни обртни момент и узроковао постепени покрет ротора.Када је А-фазни намотај под напоном, С магнетни пол генерисан намотајем на ротору Н крајњи пол 1 привлачи Н пол ротора, тако да је магнетни пол 1 зуб на зуб, а линије магнетног поља су усмерене од Н пола ротора до површине зупца магнетног пола 1, а магнетног пола 5 Зуб-то-тоотх, магнетни полови 3 и 7 су зуп-у-жлеб, као што је приказано на слици 4.
图 А-фаза под напоном ротор Н екстремни дијаграм баланса ротора статора.Због тога што су мали зупци на два дела језгра ротора померени за половину корака, на С полу ротора, магнетно поље С пола које стварају магнетни полови 1 'и 5' одбија С пол ротора, који је тачно зуб-урез са ротором, а пол 3 ' И површина 7′зуба генерише Н-полно магнетно поље, које привлачи С-пол ротора, тако да су зупци окренути према зубима.Дијаграм баланса ротора Н-пола и С-пола када је намотај А-фазе под напоном приказан је на слици 3.

Пошто ротор има укупно 50 зубаца, његов угао нагиба је 360 ° / 50 = 7,2 °, а број зубаца који заузима сваки корак полова статора није цео број.Према томе, када је А фаза статора под напоном, Н пол ротора и пол 1 Пет зубаца су насупрот зупцима ротора, а пет зубаца магнетног пола 2 намотаја фазе Б поред зупци ротора имају неусклађеност 1/4 корака, односно 1,8°.Тамо где је круг нацртан, зупци магнетног пола А-фазе 3 и ротора ће бити померени за 3,6 °, а зупци ће бити поравнати са жлебовима.
Линија магнетног поља је затворена крива дуж Н-краја ротора → А (1) С магнетни пол → магнетно проводни прстен → А (3 ') Н магнетни пол → С-крај ротора → Н-крај ротора.Када је фаза А искључена и фаза Б укључена, магнетни пол 2 генерише Н поларитет, а зупци ротора С пола 7 најближи њему се привлаче, тако да се ротор ротира за 1,8 ° у смеру казаљке на сату да би се постигао магнетни пол 2 и зупци ротора за зубе , Б Фазни развој зубаца статора фазног намотаја је приказан на слици 5, у овом тренутку магнетни пол 3 и зупци ротора имају неусклађеност 1/4 корака.
По аналогији, ако се напајање настави редом од четири откуцаја, ротор се ротира корак по корак у смеру казаљке на сату.Сваки пут када се врши напајање, сваки импулс се ротира за 1,8 °, што значи да је угао корака 1,8 °, а ротор се ротира једном. Захтева 360 ° / 1,8 ° = 200 импулса (погледајте слике 4 и 5).

Исто важи и за крајњи крај ротора С. Када су зупци намотаја супротни од зубаца, магнетни пол једне фазе поред њега је погрешно поравнат за 1,8°.3 Покретач корачног мотора Корачни мотор мора имати драјвер и контролер да би нормално радио.Улога драјвера је да расподели управљачке импулсе у прстену и појача снагу, тако да се намотаји корачног мотора напајају одређеним редоследом за контролу ротације мотора.Драјвер корачног мотора 42БИГ250Ц је СХ20403.За напајање од 10В ~ 40В ДЦ, терминали А +, А-, Б + и Б- морају бити повезани на четири кабла корачног мотора.ДЦ + и ДЦ- терминали су повезани на ДЦ напајање драјвера.Улазно коло интерфејса укључује заједнички терминал (повезује се на позитивни терминал напајања улазног терминала)., Улаз импулсног сигнала (унос серије импулса, интерно додељених за покретање корачног мотора А, Б фазе), улаз сигнала смера (може остварити позитивну и негативну ротацију корачног мотора), улаз сигнала ван мреже.
Бенефитседит
Хибридни корачни мотор је подељен у две фазе, три фазе и пет фаза: двофазни угао корака је генерално 1,8 степени, а петофазни угао корака је углавном 0,72 степена.Са повећањем угла корака, угао корака се смањује, а тачност се побољшава.Овај корачни мотор се најчешће користи.Хибридни корачни мотори комбинују предности корачних мотора са реактивним и перманентним магнетима: број парова полова једнак је броју зубаца ротора, који се по потреби може мењати у широком опсегу;индуктивност намотаја варира са
Промена положаја ротора је мала, лако се постиже оптимална контрола рада;магнетно коло аксијалне магнетизације, користећи нове трајне магнетне материјале са високим производом магнетне енергије, доприноси побољшању перформанси мотора;магнетни челик ротора обезбеђује побуду;нема очигледне осцилације.[3]


Време објаве: 19.03.2020