Принцип работы шагового двигателя
17 Мая 2018
Шаговый двигатель представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует электрические импульсы в дискретные механические движения. Вал или шпиндель шагового двигателя вращается с шагом дискретного шага, когда электрические импульсы команды применяются к нему в правильной последовательности. Вращения двигателей имеют несколько прямых отношений к этим применяемым входным импульсам. Последовательность приложенных импульсов непосредственно связано с направлением вращения валов двигателя. Скорость вращения валов двигателя напрямую связана с частотой входных импульсов и длиной вращения непосредственно связан с числом входных импульсов. Шаговые двигатели, преимущество и недостатки.[slider=1-7][/slider]
1. Угол вращения двигателя пропорционален входному импульсу.
2. Двигатель имеет полный крутящий момент (если обмотки под напряжением)
3. Точное позиционирование и повторяемость, способность передвижения, так как хорошие шаговые двигатели имеют точность 3 - 5% шага.
4. Отличный ответ на запуск / остановка / заднего хода.
5. Очень надежен, так как нет контакта щетки в двигателе. Поэтому жизнь двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
6. Реакция двигателей на цифровых входных импульсов обеспечивает управление с разомкнутым контуром, в результате чего двигатель проще и дешевле контроля.
7. Можно достичь очень низкой скорость синхронного вращения с грузом, который непосредственно соединен с валом.
8. Широкий диапазон скоростей вращения может
быть реализована как скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
Недостатки
1. Резонансы может произойти, если должным образом не контролируется.
2. Не легко работать при очень высоких скоростях.
Открытая операция Loop
Одним из наиболее существенных преимуществ шагового двигателя является его способность точно контролировать в системе открытого цикла. Управление по разомкнутому контуру означает не требуется никакая обратная связь информации о положении. Этот тип управления исключает необходимость в дорогих зондирования и обратной связи устройств, таких как оптические кодеры. Ваша позиция известна просто путем отслеживания входного шага импульсов. Типы шаговых двигателей
Есть три основных типа шаговых двигателей.
Они есть :
• Variable-Нежелание
• Постоянный магнит
• Гибридная
Переменная-нежелание (VR), Этот тип шагового двигателя был вокруг в течение долгого времени. Это, пожалуй, легче всего понять с точки зрения структуры. На рисунке 1 показано поперечное сечение типичного шагового двигателя VR. Этот тип двигателя состоит из мягкого железа мульти-зубчатого ротора и статора заживления. Когда обмотки статора находятся под напряжением постоянного тока с полюсами намагничиваются. Вращение происходит, когда зубцы ротора притягивается к энергизированным полюсам статора.
Постоянный магнит (PM)
Часто упоминается как «консервную банку» или «canstock» двигатель постоянного магнита шаг двигателя является низкая стоимость и низкое разрешение мотора типа с типичными шаговых углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 ° до 15 °. ( 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM двигателей в качестве
Название подразумевает постоянные магниты, добавленные в структуру двигателя. не Ротор больше не имеет зубы, как с двигателем VR. Вместо того, чтобы ротор намагничивается с чередованием северного и южного полюсов, расположенных по прямой линии, параллельной оси ротора. Эти намагниченные полюса ротора обеспечивают повышенную интенсивность магнитного потока, и из-за этого двигатель демонстрирует улучшенные характеристики ПМ крутящего момента по сравнению с типом VR. Гибридный (HB) Мотор Гибридный шаговый дороже шагового двигателя PM, но обеспечивает более высокую производительность по отношению к шагу разрешения, крутящий момент и скорость. Типичные углы шага для HB диапазона шагового двигателя от 3,6 ° до 0,9 ° (100 - 400 шагов на оборот). Мотор Гибридный шаговый сочетает в себе лучшие черты обоих шаговых двигателей типа ПМ и VR. Ротор мульти-зубчатый, как мотор VR и содержит аксиально намагниченный магнит концентрического вокруг своей оси. Зубы на роторе обеспечивают еще лучший путь, который помогает направлять магнитный поток в предпочтительные места в межэлектродном зазоре. Это дополнительно увеличивает фиксатор, удерживая и динамические характеристики крутящего момента двигателя по сравнению с обоими типами VR и ТЧ. Два наиболее часто используемых типов шаговых двигателей являются постоянными магнитами и гибридные типы. Если дизайнер не уверен, какой тип будет наилучшим образом соответствует его требованиям приложений он должен сначала оценить тип ПМ, как это обычно в несколько раз меньше, дорого стоит. Если нет, то гибридный двигатель может быть правильным выбором. Там также спроста некоторые специальные конструкции шаговых двигателей. Один диск магнит двигателя. Здесь ротор предназначен са диска с редкоземельными магнитами, см рис. 5. Этот тип двигателя имеют некоторые преимущества, такие как очень низкая инерция и оптимизированный путь магнитного потока, без связи между двумя обмотками статора. Это качество необходимо в некоторых приложениях. Размер и мощность В дополнении к тому, классифицируют по их шаговым двигателям угла шага также классифицируются в соответствии с размерами кадров, которые соответствуют диаметру корпуса двигателя. Так, например шаговый двигатель размера 11 имеет диаметр тела около 1,1 дюйма. Точно так же шаговый двигатель размер 23 имеет диаметр корпуса 2,3 дюйма (58 мм), и т.д. Длина тела может, однако, отличаться от двигателя к двигателю в пределах одной и той же классификации размера кадра. Как правило доступный крутящий момент для улицы поставил от двигателя определенного размера кадра будет увеличиваться с увеличением длины тела. Уровни мощности для IC-управляемых шаговых двигателей, как правило, в диапазоне от ниже ватт для очень маленьких двигателей до 10 - 20 Вт для больших двигателей. Максимальный уровень рассеиваемой мощности или тепловые пределы двигателя редко четко указаны в данных производителей двигателей. Чтобы определить это, мы должны применить отношения P␣ = V × ␣ I. Так, например, шаговый двигатель 23 размера может быть рассчитан на 6В и 1 на фазу. Таким образом, с двумя фаз напряжения двигателя имеет номинальную рассеиваемую мощность 12 Вт. Это нормальная практика, чтобы оценить шаговый двигатель на уровне рассеиваемой мощности, когда корпус двигателя поднимается 65 ° С выше сред при неподвижном воздухе. Поэтому, если двигатель может быть установлен на радиатор часто можно увеличить допустимый уровень рассеивания мощности. Это важно, поскольку двигатель разработан, чтобы быть и должны быть использован при максимальной рассеиваемой мощности, чтобы быть эффективными из размера / выходной мощности точки / зрения стоимости. Когда использовать шаговый двигатель Шаговый двигатель может быть хорошим выбором, когда требуется контролируемое движение. Они могут быть использованы с выгодой в тех случаях, когда вам необходимо контролировать угол поворота, скорость, положение и синхронность. Из-за преимуществ, присущих перечисленным выше, шаговые двигатели нашли свое место во многих различных приложениях. Некоторые из них включают в себя принтеры, плоттеры, HighEnd офисное оборудование, жесткие диски, медицинское оборудование, факсимильные аппараты, автомобильные и многое другое. Вращающееся магнитное поле Когда фаза обмотки шагового двигателя находится под напряжением с током магнитного потока разработана в статоре. Направление этого потока определяется «правая рука» Правило, которое гласит: «Если катушка схватывается в правой руке пальцы указывают в направлении тока в обмотке (большой палец расширен на 90 ° угол к пальцам), то большой палец будет указывать в направлении магнитного поля «. На рисунке 5 показан путь магнитного потока, разработанный при фаза В находится под напряжением с обмоткой тока в указанном направлении. Ротор затем присоединяется так, что оппозиция потока минимизируется. В этом случае двигатель будет вращаться по часовой стрелке так, чтобы ее южный полюс совпадет с северным полюсом статора B в положении 2 и его северный полюс совпадет с южным полюсом статора B в положении 6. Для того, чтобы получить двигатель для вращения мы можем видеть, что мы должны обеспечить последовательность подачи напряжения обмотки статора таким образом, что обеспечивает вращающееся магнитное поле потока, которое ротор следует за счет магнитного притяжения.
1. Угол вращения двигателя пропорционален входному импульсу.
2. Двигатель имеет полный крутящий момент (если обмотки под напряжением)
3. Точное позиционирование и повторяемость, способность передвижения, так как хорошие шаговые двигатели имеют точность 3 - 5% шага.
4. Отличный ответ на запуск / остановка / заднего хода.
5. Очень надежен, так как нет контакта щетки в двигателе. Поэтому жизнь двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
6. Реакция двигателей на цифровых входных импульсов обеспечивает управление с разомкнутым контуром, в результате чего двигатель проще и дешевле контроля.
7. Можно достичь очень низкой скорость синхронного вращения с грузом, который непосредственно соединен с валом.
8. Широкий диапазон скоростей вращения может
быть реализована как скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
Недостатки
1. Резонансы может произойти, если должным образом не контролируется.
2. Не легко работать при очень высоких скоростях.
Открытая операция Loop
Одним из наиболее существенных преимуществ шагового двигателя является его способность точно контролировать в системе открытого цикла. Управление по разомкнутому контуру означает не требуется никакая обратная связь информации о положении. Этот тип управления исключает необходимость в дорогих зондирования и обратной связи устройств, таких как оптические кодеры. Ваша позиция известна просто путем отслеживания входного шага импульсов. Типы шаговых двигателей
Есть три основных типа шаговых двигателей.
Они есть :
• Variable-Нежелание
• Постоянный магнит
• Гибридная
Переменная-нежелание (VR), Этот тип шагового двигателя был вокруг в течение долгого времени. Это, пожалуй, легче всего понять с точки зрения структуры. На рисунке 1 показано поперечное сечение типичного шагового двигателя VR. Этот тип двигателя состоит из мягкого железа мульти-зубчатого ротора и статора заживления. Когда обмотки статора находятся под напряжением постоянного тока с полюсами намагничиваются. Вращение происходит, когда зубцы ротора притягивается к энергизированным полюсам статора.
Постоянный магнит (PM)
Часто упоминается как «консервную банку» или «canstock» двигатель постоянного магнита шаг двигателя является низкая стоимость и низкое разрешение мотора типа с типичными шаговых углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 углов 7.5 ° до 15 °. ( 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM 48 - 24 шагов / оборот) PM двигателей в качестве
Название подразумевает постоянные магниты, добавленные в структуру двигателя. не Ротор больше не имеет зубы, как с двигателем VR. Вместо того, чтобы ротор намагничивается с чередованием северного и южного полюсов, расположенных по прямой линии, параллельной оси ротора. Эти намагниченные полюса ротора обеспечивают повышенную интенсивность магнитного потока, и из-за этого двигатель демонстрирует улучшенные характеристики ПМ крутящего момента по сравнению с типом VR. Гибридный (HB) Мотор Гибридный шаговый дороже шагового двигателя PM, но обеспечивает более высокую производительность по отношению к шагу разрешения, крутящий момент и скорость. Типичные углы шага для HB диапазона шагового двигателя от 3,6 ° до 0,9 ° (100 - 400 шагов на оборот). Мотор Гибридный шаговый сочетает в себе лучшие черты обоих шаговых двигателей типа ПМ и VR. Ротор мульти-зубчатый, как мотор VR и содержит аксиально намагниченный магнит концентрического вокруг своей оси. Зубы на роторе обеспечивают еще лучший путь, который помогает направлять магнитный поток в предпочтительные места в межэлектродном зазоре. Это дополнительно увеличивает фиксатор, удерживая и динамические характеристики крутящего момента двигателя по сравнению с обоими типами VR и ТЧ. Два наиболее часто используемых типов шаговых двигателей являются постоянными магнитами и гибридные типы. Если дизайнер не уверен, какой тип будет наилучшим образом соответствует его требованиям приложений он должен сначала оценить тип ПМ, как это обычно в несколько раз меньше, дорого стоит. Если нет, то гибридный двигатель может быть правильным выбором. Там также спроста некоторые специальные конструкции шаговых двигателей. Один диск магнит двигателя. Здесь ротор предназначен са диска с редкоземельными магнитами, см рис. 5. Этот тип двигателя имеют некоторые преимущества, такие как очень низкая инерция и оптимизированный путь магнитного потока, без связи между двумя обмотками статора. Это качество необходимо в некоторых приложениях. Размер и мощность В дополнении к тому, классифицируют по их шаговым двигателям угла шага также классифицируются в соответствии с размерами кадров, которые соответствуют диаметру корпуса двигателя. Так, например шаговый двигатель размера 11 имеет диаметр тела около 1,1 дюйма. Точно так же шаговый двигатель размер 23 имеет диаметр корпуса 2,3 дюйма (58 мм), и т.д. Длина тела может, однако, отличаться от двигателя к двигателю в пределах одной и той же классификации размера кадра. Как правило доступный крутящий момент для улицы поставил от двигателя определенного размера кадра будет увеличиваться с увеличением длины тела. Уровни мощности для IC-управляемых шаговых двигателей, как правило, в диапазоне от ниже ватт для очень маленьких двигателей до 10 - 20 Вт для больших двигателей. Максимальный уровень рассеиваемой мощности или тепловые пределы двигателя редко четко указаны в данных производителей двигателей. Чтобы определить это, мы должны применить отношения P␣ = V × ␣ I. Так, например, шаговый двигатель 23 размера может быть рассчитан на 6В и 1 на фазу. Таким образом, с двумя фаз напряжения двигателя имеет номинальную рассеиваемую мощность 12 Вт. Это нормальная практика, чтобы оценить шаговый двигатель на уровне рассеиваемой мощности, когда корпус двигателя поднимается 65 ° С выше сред при неподвижном воздухе. Поэтому, если двигатель может быть установлен на радиатор часто можно увеличить допустимый уровень рассеивания мощности. Это важно, поскольку двигатель разработан, чтобы быть и должны быть использован при максимальной рассеиваемой мощности, чтобы быть эффективными из размера / выходной мощности точки / зрения стоимости. Когда использовать шаговый двигатель Шаговый двигатель может быть хорошим выбором, когда требуется контролируемое движение. Они могут быть использованы с выгодой в тех случаях, когда вам необходимо контролировать угол поворота, скорость, положение и синхронность. Из-за преимуществ, присущих перечисленным выше, шаговые двигатели нашли свое место во многих различных приложениях. Некоторые из них включают в себя принтеры, плоттеры, HighEnd офисное оборудование, жесткие диски, медицинское оборудование, факсимильные аппараты, автомобильные и многое другое. Вращающееся магнитное поле Когда фаза обмотки шагового двигателя находится под напряжением с током магнитного потока разработана в статоре. Направление этого потока определяется «правая рука» Правило, которое гласит: «Если катушка схватывается в правой руке пальцы указывают в направлении тока в обмотке (большой палец расширен на 90 ° угол к пальцам), то большой палец будет указывать в направлении магнитного поля «. На рисунке 5 показан путь магнитного потока, разработанный при фаза В находится под напряжением с обмоткой тока в указанном направлении. Ротор затем присоединяется так, что оппозиция потока минимизируется. В этом случае двигатель будет вращаться по часовой стрелке так, чтобы ее южный полюс совпадет с северным полюсом статора B в положении 2 и его северный полюс совпадет с южным полюсом статора B в положении 6. Для того, чтобы получить двигатель для вращения мы можем видеть, что мы должны обеспечить последовательность подачи напряжения обмотки статора таким образом, что обеспечивает вращающееся магнитное поле потока, которое ротор следует за счет магнитного притяжения.
Последние новости раздела
16 апреля 2024
16 апреля 2024
15 апреля 2024