Hibridni koračni motor

Urejanje izdelka
Prvotni model koračnega motorja je nastal v poznih tridesetih letih prejšnjega stoletja od leta 1830 do 1860. Z razvojem trajnih magnetnih materialov in polprevodniške tehnologije se je koračni motor hitro razvil in dozorel.V poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja je Kitajska začela raziskovati in proizvajati koračne motorje.Od takrat do poznih šestdesetih let je šlo predvsem za majhno število izdelkov, ki so jih razvile univerze in raziskovalni inštituti za preučevanje nekaterih naprav.Šele v zgodnjih sedemdesetih letih je prišlo do preboja v proizvodnji in raziskavah.Od sredine 70-ih do sredine 1980-ih je vstopil v razvojno fazo in nenehno so se razvijali različni visoko zmogljivi izdelki.Od sredine osemdesetih let prejšnjega stoletja se je zaradi razvoja in razvoja hibridnih koračnih motorjev tehnologija kitajskih hibridnih koračnih motorjev, vključno s tehnologijo telesa in pogonsko tehnologijo, postopoma približala ravni tujih industrij.Različni hibridni koračni motorji Uporabe izdelkov za gonilnike se povečujejo.
Kot aktuator je koračni motor eden ključnih izdelkov mehatronike in se pogosto uporablja v različni opremi za avtomatizacijo.Koračni motor je krmilni element z odprto zanko, ki pretvarja električne impulzne signale v kotni ali linearni premik.Ko koračni gonilnik prejme impulzni signal, poganja koračni motor, da se vrti za določen kot (tj. kot koraka) v nastavljeni smeri.Kotni premik je mogoče nadzorovati s krmiljenjem števila impulzov, da se doseže namen natančnega pozicioniranja.Hibridni koračni motor je koračni motor, zasnovan tako, da združuje prednosti trajnega in reaktivnega magneta.Razdeljen je na dve fazi, tri faze in pet faz.Kot dvofaznega koraka je običajno 1,8 stopinje.Kot trifaznega koraka je običajno 1,2 stopinje.

Kako deluje
Struktura hibridnega koračnega motorja se razlikuje od zgradbe reaktivnega koračnega motorja.Stator in rotor hibridnega koračnega motorja sta integrirana, medtem ko sta stator in rotor hibridnega koračnega motorja razdeljena na dva dela, kot je prikazano na spodnji sliki.Na površini so razporejeni tudi majhni zobje.
Dve reži statorja sta dobro nameščeni in na njih so razporejeni navitji.Zgoraj so prikazani dvofazni motorji s 4 pari, od katerih so 1, 3, 5 in 7 magnetni poli z navitjem A-faze, 2, 4, 6 in 8 pa magnetni poli z navitjem B-faze.Navitja sosednjih magnetnih polov vsake faze so navita v nasprotnih smereh, da nastane zaprt magnetni krog, kot je prikazano v smereh x in y na zgornji sliki.
Stanje faze B je podobno kot pri fazi A. Dve reži rotorja sta zamaknjeni za polovico koraka (glej sliko 5.1.5), sredina pa je povezana s trajnim magnetnim jeklom v obliki obroča.Zoba obeh delov rotorja imata nasprotna magnetna pola.V skladu z istim principom reaktivnega motorja, dokler je motor pod napetostjo v vrstnem redu ABABA ali ABABA, se lahko koračni motor neprekinjeno vrti v nasprotni ali v smeri urinega kazalca.
Očitno imajo vsi zobje na istem segmentu lopatic rotorja enako polariteto, medtem ko sta polariteti dveh segmentov rotorja različnih segmentov nasprotni.Največja razlika med hibridnim koračnim motorjem in reaktivnim koračnim motorjem je v tem, da ko se magnetiziran trajni magnetni material razmagneti, pride do točke nihanja in izstopnega območja.
Rotor hibridnega koračnega motorja je magneten, zato je navor, ustvarjen pod istim statorskim tokom, večji kot pri reaktivnem koračnem motorju, njegov kot koraka pa je običajno majhen.Zato ekonomična CNC strojna orodja na splošno zahtevajo hibridni koračni pogon.Vendar ima hibridni rotor bolj zapleteno strukturo in veliko vztrajnost rotorja, njegova hitrost pa je nižja od hitrosti reaktivnega koračnega motorja.

Urejanje strukture in pogona
Obstaja veliko domačih proizvajalcev koračnih motorjev, njihova načela delovanja pa so enaka.Sledi domači dvofazni hibridni koračni motor 42B Y G2 50C in njegov gonilnik SH20403 kot primer za predstavitev strukture in načina pogona hibridnega koračnega motorja.[2]
Struktura dvofaznega hibridnega koračnega motorja
Pri industrijskem krmiljenju je mogoče uporabiti strukturo z majhnimi zobmi na polih statorja in velikim številom zob rotorja, kot je prikazano na sliki 1, njen kot koraka pa je lahko zelo majhen.Slika 1 dva

Strukturni diagram faznega hibridnega koračnega motorja in diagram ožičenja navitja koračnega motorja na sliki 2 sta dvofazna navitja A in B fazno ločena v radialni smeri, vzdolž pa je 8 štrlečih magnetnih polov. obseg statorja.7 magnetnih polov pripada navitju A-faze, 2, 4, 6 in 8 magnetnih polov pa pripada navitju B-faze.Na vsaki polovici statorja je 5 zob, na telesu pola pa so krmilna navitja.Rotor je sestavljen iz obročastega magnetnega jekla in dveh delov železnih jeder.Obročasto magnetno jeklo je magnetizirano v aksialni smeri rotorja.Dva dela železnih jeder sta nameščena na obeh koncih magnetnega jekla, tako da je rotor razdeljen na dva magnetna pola v aksialni smeri.Na jedru rotorja je enakomerno razporejenih 50 zob.Mali zobje na obeh delih jedra so zamaknjeni za polovico razmika.Korak in širina fiksnega rotorja sta enaka.

Delovni proces dvofaznega hibridnega koračnega motorja
Ko dvofazna krmilna navitja krožijo elektriko po vrstnem redu, je samo eno fazno navitje pod napetostjo na utrip, štirje utripi pa tvorijo cikel.Ko tok teče skozi krmilno navitje, se ustvari magnetna sila, ki medsebojno vpliva na magnetno motorno silo, ki jo ustvari trajno magnetno jeklo, da ustvari elektromagnetni navor in povzroči postopno gibanje rotorja.Ko je navitje A-faze pod napetostjo, magnetni pol S, ki ga ustvari navitje na skrajnem polu 1 rotorja N, pritegne pol N rotorja, tako da je magnetni pol 1 zob do zoba, črte magnetnega polja pa so usmerjene od pola N rotorja do zobne površine magnetnega pola 1 in magnetnega pola 5. Zob do zoba sta magnetna pola 3 in 7 zob do utora, kot je prikazano na sliki 4
图 A-faza pod napetostjo rotorja N skrajnega statorja, diagram uravnoteženja rotorja.Ker so majhni zobci na obeh delih jedra rotorja zamaknjeni za polovico koraka, na S-polu rotorja magnetno polje S-pola, ki ga ustvarjata magnetna pola 1' in 5', odbija S-pol rotorja, ki je natanko zob do reže z rotorjem, in pol 3 ' In površina 7'zoba ustvarja N-polno magnetno polje, ki privlači S-pol rotorja, tako da so zobje obrnjeni proti zobem.Diagram uravnoteženja N-polnega in S-polnega rotorja, ko je navitje A-faze pod napetostjo, je prikazan na sliki 3.

Ker ima rotor skupaj 50 zob, je njegov nagibni kot 360 ° / 50 = 7,2 °, število zob, ki jih zaseda vsak nagib polov statorja, pa ni celo število.Zato, ko je faza A statorja pod napetostjo, sta pol N rotorja in pol 1 Pet zob nasproti zob rotorja, pet zob magnetnega pola 2 faze B pa se navija poleg zobje rotorja imajo 1/4 odstopanja, tj. 1,8 °.Kjer je narisan krog, bodo zobje magnetnega pola 3 faze A in rotorja premaknjene za 3,6 °, zobje pa bodo poravnani z utori.
Linija magnetnega polja je zaprta krivulja vzdolž N-konca rotorja → A (1) S magnetni pol → magnetno prevodni obroč → A (3 ') N magnetni pol → S-konec rotorja → N-konec rotorja.Ko je faza A izklopljena in je faza B pod napetostjo, magnetni pol 2 ustvari N polarnost, zobje S pola rotorja 7, ki so mu najbližje, pa se pritegnejo, tako da se rotor zavrti za 1,8 ° v smeri urinega kazalca, da doseže magnetni pol 2 in zob rotorja do zoba , B Fazni razvoj zob statorja faznega navitja je prikazan na sliki 5, v tem času imajo magnetni pol 3 in zobje rotorja 1/4 odstopanja.
Po analogiji, če se energiziranje nadaljuje v vrstnem redu štirih utripov, se rotor vrti korak za korakom v smeri urinega kazalca.Vsakič, ko se izvede napajanje, se vsak impulz zavrti za 1,8 °, kar pomeni, da je kot koraka 1,8 °, rotor pa se zavrti enkrat. Zahteva 360 ° / 1,8 ° = 200 impulzov (glejte sliki 4 in 5).

Enako velja za skrajni konec rotorja S. Ko so zobci navitja nasproti zobcem, je magnetni pol ene faze poleg njega zamaknjen za 1,8°.3 Gonilnik koračnega motorja Koračni motor mora imeti gonilnik in krmilnik za normalno delovanje.Vloga gonilnika je porazdeliti krmilne impulze v obroču in povečati moč, tako da se navitja koračnega motorja napajajo v določenem vrstnem redu za krmiljenje vrtenja motorja.Gonilnik koračnega motorja 42BYG250C je SH20403.Za napajanje 10 V ~ 40 V DC morajo biti priključki A +, A-, B + in B- priključeni na štiri vodnike koračnega motorja.Priključka DC + in DC- sta povezana z enosmernim napajanjem voznika.Vezje vhodnega vmesnika vključuje skupni priključek (priključite ga na pozitivni priključek napajalnika vhodnega priključka)., Vhod impulznega signala (vnesite vrsto impulzov, interno dodeljenih za pogon koračnega motorja A, B faza), vhod smernega signala (lahko realizira pozitivno in negativno rotacijo koračnega motorja), vhod signala brez povezave.
Benefitsedit
Hibridni koračni motor je razdeljen na dve fazi, tri faze in pet faz: dvofazni koračni kot je običajno 1,8 stopinje, petfazni koračni kot pa 0,72 stopinje.S povečanjem kota koraka se zmanjša kot koraka in izboljša natančnost.Ta koračni motor je najbolj razširjen.Hibridni koračni motorji združujejo prednosti koračnih motorjev z reaktivnimi in trajnimi magneti: število parov polov je enako številu zob rotorja, ki se lahko po potrebi spreminja v širokem območju;induktivnost navitja se spreminja z
Sprememba položaja rotorja je majhna, enostavno doseči optimalen nadzor delovanja;magnetno vezje z aksialno magnetizacijo, ki uporablja nove materiale s trajnimi magneti z visoko magnetno energijo, prispeva k izboljšanju zmogljivosti motorja;magnetno jeklo rotorja zagotavlja vzbujanje;brez očitnega nihanja.[3]


Čas objave: 19. marec 2020