Hibridni koračni motor

Uređivanje proizvoda
Izvorni model koračnog motora nastao je kasnih 1930-ih od 1830. do 1860. godine. S razvojem materijala s permanentnim magnetima i tehnologije poluvodiča, koračni motor se brzo razvijao i sazrijevao.U kasnim 1960-ima Kina je počela istraživati ​​i proizvoditi koračne motore.Od tada do kasnih 1960-ih, to je bio uglavnom mali broj proizvoda koje su razvila sveučilišta i istraživački instituti za proučavanje nekih uređaja.Tek ranih 1970-ih dolazi do pomaka u proizvodnji i istraživanju.Od sredine 70-ih do sredine 1980-ih, ušao je u fazu razvoja, a različiti proizvodi visokih performansi kontinuirano su se razvijali.Od sredine 1980-ih, zbog razvoja i razvoja hibridnih koračnih motora, tehnologija kineskih hibridnih koračnih motora, uključujući tehnologiju tijela i pogonsku tehnologiju, postupno se približila razini stranih industrija.Različiti hibridni koračni motori Primjene proizvoda za njihove pokretačke programe rastu.
Kao aktuator, koračni motor je jedan od ključnih proizvoda mehatronike i naširoko se koristi u različitoj opremi za automatizaciju.Koračni motor je kontrolni element otvorene petlje koji pretvara električne impulsne signale u kutni ili linearni pomak.Kada koračni pokretač primi impulsni signal, pokreće koračni motor da rotira fiksni kut (tj. koračni kut) u postavljenom smjeru.Kutni pomak se može kontrolirati kontrolom broja impulsa, kako bi se postigla svrha točnog pozicioniranja.Hibridni koračni motor je koračni motor dizajniran kombinacijom prednosti trajnog i reaktivnog magneta.Podijeljen je u dvije faze, tri faze i pet faza.Dvofazni kut koraka općenito je 1,8 stupnjeva.Trofazni kut koraka općenito je 1,2 stupnja.

Kako radi
Struktura hibridnog koračnog motora razlikuje se od strukture reaktivnog koračnog motora.Stator i rotor hibridnog koračnog motora su integrirani, dok su stator i rotor hibridnog koračnog motora podijeljeni u dva dijela kao što je prikazano na slici ispod.Na površini su raspoređeni i mali zubi.
Dva utora statora dobro su postavljena, a na njima su raspoređeni namoti.Gore su prikazani dvofazni motori s 4 para, od kojih su 1, 3, 5 i 7 magnetski polovi namotaja A-faze, a 2, 4, 6 i 8 su magnetski polovi namotaja B-faze.Namoti susjednih magnetskih polova svake faze namotani su u suprotnim smjerovima kako bi proizveli zatvoreni magnetski krug kao što je prikazano u smjerovima x i y na gornjoj slici.
Situacija u fazi B slična je onoj u fazi A. Dva utora rotora raspoređena su za pola koraka (vidi sliku 5.1.5), a sredina je povezana prstenastim trajnim magnetskim čelikom.Zubi dva dijela rotora imaju suprotne magnetske polove.Prema istom principu reaktivnog motora, sve dok je motor pod naponom u redoslijedu ABABA ili ABABA, koračni motor se može kontinuirano okretati u smjeru suprotnom ili u smjeru kazaljke na satu.
Očito je da svi zubi na istom segmentu lopatica rotora imaju isti polaritet, dok su polariteti dva segmenta rotora različitih segmenata suprotni.Najveća razlika između hibridnog koračnog motora i reaktivnog koračnog motora je u tome što kada se magnetizirani trajni magnetski materijal demagnetizira, postojat će točka oscilacije i zona iskoraka.
Rotor hibridnog koračnog motora je magnetski, tako da je okretni moment generiran pod istom strujom statora veći nego kod reaktivnog koračnog motora, a njegov kut koraka je obično mali.Stoga ekonomični CNC alatni strojevi općenito zahtijevaju hibridni pogon koračnog motora.Međutim, hibridni rotor ima složeniju strukturu i veliku inerciju rotora, a njegova brzina je niža od brzine reaktivnog koračnog motora.

Uređivanje strukture i pogona
Postoje mnogi domaći proizvođači koračnih motora, a principi rada su isti.Slijedi domaći dvofazni hibridni koračni motor 42B Y G2 50C i njegov pokretački program SH20403 kao primjer za predstavljanje strukture i metode pogona hibridnog koračnog motora.[2]
Struktura dvofaznog hibridnog koračnog motora
U industrijskoj regulaciji može se koristiti struktura s malim zubima na polovima statora i velikim brojem zubaca rotora kao što je prikazano na slici 1, a njezin kut koraka može biti vrlo mali.Slika 1 dva

Na strukturnom dijagramu faznog hibridnog koračnog motora i dijagramu ožičenja namota koračnog motora na slici 2, dvofazni namoti A i B su fazno odvojeni u radijalnom smjeru, a postoji 8 stršećih magnetskih polova duž opseg statora.7 magnetskih polova pripada namotu A-faze, a 2, 4, 6 i 8 magnetskih polova pripadaju namotu B-faze.Na svakoj polnoj površini statora nalazi se po 5 zubaca, a na tijelu pola nalaze se regulacijski namoti.Rotor se sastoji od prstenastog magnetskog čelika i dva dijela željeznih jezgri.Magnetski čelik u obliku prstena je magnetiziran u aksijalnom smjeru rotora.Dvije sekcije željeznih jezgri ugrađene su na dva kraja magnetskog čelika, tako da je rotor podijeljen na dva magnetska pola u aksijalnom smjeru.Na jezgri rotora ravnomjerno je raspoređeno 50 zubaca.Mali zupci na dva dijela jezgre raspoređeni su na pola koraka.Korak i širina fiksnog rotora su isti.

Proces rada dvofaznog hibridnog koračnog motora
Kada dvofazni regulacijski namoti cirkuliraju električnu energiju redom, samo jedan fazni namot je pod naponom po otkucaju, a četiri otkucaja čine ciklus.Kada struja prolazi kroz upravljački namot, generira se magnetomotorna sila, koja djeluje u interakciji s magnetomotornom silom koju generira trajni magnetski čelik kako bi se stvorio elektromagnetski moment i uzrokovao postupno kretanje rotora.Kada je namot A-faze pod naponom, S magnetski pol generiran namotom na N krajnjem polu 1 rotora privlači N pol rotora, tako da je magnetski pol 1 zub na zub, a linije magnetskog polja su usmjerene od N pola rotora do površine zuba magnetskog pola 1, i magnetskog pola 5. Zub do zuba, magnetski polovi 3 i 7 su zub do utora, kao što je prikazano na slici 4
图 A-faza pod naponom rotora N ekstremni stator rotor dijagram ravnoteže.Budući da su mali zupci na dva dijela jezgre rotora raspoređeni za pola koraka, na S polu rotora, magnetsko polje S pola koje generiraju magnetski polovi 1' i 5' odbija S pol rotora, koji je točno zub-u-utor s rotorom, a pol 3 ' I površina zuba 7' stvara N-polno magnetsko polje, koje privlači S-pol rotora, tako da su zubi okrenuti prema zubima.Dijagram ravnoteže N-pola i S-pola rotora kada je namot A-faze pod naponom prikazan je na slici 3.

Budući da rotor ima ukupno 50 zubaca, njegov kut nagiba je 360 ​​° / 50 = 7,2 °, a broj zubaca koji zauzima svaki polni nagib statora nije cijeli broj.Stoga, kada je A faza statora pod naponom, N pol rotora i pol 1 Pet zubaca su nasuprot zubima rotora, a pet zubaca magnetskog pola 2 namota faze B pored zupci rotora imaju pomak od 1/4, tj. 1,8 °.Tamo gdje je nacrtan krug, zupci magnetskog pola A-faze 3 i rotora bit će pomaknuti za 3,6°, a zupci će biti poravnati s utorima.
Linija magnetskog polja je zatvorena krivulja duž N-kraja rotora → A (1) S magnetski pol → magnetski vodljivi prsten → A (3 ') N magnetski pol → S-kraj rotora → N-kraj rotora.Kada je faza A isključena i faza B pod naponom, magnetski pol 2 stvara N polaritet, a zubi S pola rotora najbliži njemu se privlače, tako da se rotor okreće za 1,8 ° u smjeru kazaljke na satu kako bi se postigao magnetski pol 2 i zubi rotora do zuba , B Razvoj faze zubaca statora faznog namota prikazan je na slici 5, u ovom trenutku, magnetski pol 3 i zubi rotora imaju pomak od 1/4.
Analogno tome, ako se napajanje nastavi u redoslijedu od četiri otkucaja, rotor se okreće korak po korak u smjeru kazaljke na satu.Svaki put kad se izvrši napajanje, svaki se impuls rotira za 1,8 °, što znači da je kut koraka 1,8 °, a rotor se okreće jednom. Zahtijeva 360 ° / 1,8 ° = 200 impulsa (vidi slike 4 i 5).

Isto vrijedi i na krajnjem kraju rotora S. Kada su zupci namota nasuprot zupcima, magnetski pol jedne faze do njega je neusklađen za 1,8 °.3 Pokretački program koračnog motora Koračni motor mora imati upravljački program i kontroler za normalan rad.Uloga pokretača je raspodijeliti upravljačke impulse u prstenu i pojačati snagu, tako da se namoti koračnog motora napajaju određenim redoslijedom za upravljanje rotacijom motora.Driver koračnog motora 42BYG250C je SH20403.Za 10V ~ 40V DC napajanje, A +, A-, B + i B- terminali moraju biti spojeni na četiri vodiča koračnog motora.DC + i DC- terminali spojeni su na istosmjerno napajanje vozača.Krug ulaznog sučelja uključuje zajednički terminal (spojite na pozitivni terminal napajanja ulaznog terminala)., Ulaz impulsnog signala (unos niza impulsa, interno dodijeljenih za pogon koračnog motora A, B faza), ulaz signala smjera (može realizirati pozitivnu i negativnu rotaciju koračnog motora), izvanmrežni ulaz signala.
Benefitsedit
Hibridni koračni motor podijeljen je u dvije faze, tri faze i pet faza: dvofazni koračni kut općenito je 1,8 stupnjeva, a petofazni koračni kut općenito je 0,72 stupnja.S povećanjem kuta koraka, kut koraka se smanjuje, a točnost se poboljšava.Ovaj koračni motor je najčešće korišten.Hibridni koračni motori kombiniraju prednosti koračnih motora s reaktivnim i trajnim magnetima: broj pari polova jednak je broju zubaca rotora, koji se prema potrebi može mijenjati u širokom rasponu;induktivitet namota varira s
Promjena položaja rotora je mala, lako se postiže optimalna kontrola rada;magnetski krug s aksijalnom magnetizacijom, koji koristi nove materijale s trajnim magnetima s visokom magnetskom energijom, doprinosi poboljšanju performansi motora;magnetski čelik rotora osigurava pobudu;nema očitih oscilacija.[3]


Vrijeme objave: 19. ožujka 2020