Stepper motor

En trinmotor er en elektrisk synkronmotor, der skaber en revolution med et antal ækvivalente ækvivalente forskydninger. Længden af ​​det elementære segment afhænger af nøjagtigheden, hvormed rotoren er placeret som ønsket. Separat kaldes mindste forskydningen tonehøjde.

Principen for drift af steppermotorer, en række

En stepper motor, komplet med en fører, konverterer antallet af indkommende impulser til en given vinkelforskydning af akslen. Enheden er forbundet med digital teknologi, styresignalet er ofte analogt. Indløbene af viklingene er besøgt af sinusbølgen af ​​den ønskede fase. Føreren modtager et digitalt signal på kontakterne, dekoder bølgen, genererer de nødvendige motorstyresignaler. En, to, tre, fire faser. Bestemt af designet, teknologiens behov.

En funktion af en stepper motor er formen af ​​en stålrotor. Udstyret med poler, understreget ved at placere på spidsen af ​​en skarp eller stump tand. Død metal, tiltrukket af statorspolerne. Det er karakteriseret ved en bestemt magnetisering af den resterende type, der er forårsaget af markens handling. Præcis positionering af statorpolen giver trinmotor med en unik egenskab: præcis positionering i akselens drejningsvinkel. Der er undtagelser fra reglen, som diskuteres nedenfor.

Stepper motorer anvendes af industrien, digital teknologi - hvor du skal sikre nøjagtig positionering af akslen. Nogle kilder dater opfindelsen til midten af ​​XIX århundrede, de første oplysninger blev lækket til specialiserede tidsskrifter i 20'erne af det XX århundrede. Tale om tre-fase jet stepper motor. Den indledende brug er traditionelt blevet en militær: På skibene fra den kongelige flåde af Storbritannien sendte knudepunkter torpederne i den rigtige retning. Senere flyttede teknologien, besøgte den amerikanske hær.

Det første åbne patent blev opnået for en anordning med en rotor, en 32-tands stator af skotsk ingeniør Walker i 1919.Enheden er designet til at fungere med trefasespænding. I dag findes steppermotorer i harddisker til pc'er, automatiske samlebånd. De vigtigste fordele er lave omkostninger, nem positionering. Alternativer ikke opfundet. Indretningerne er blevet brugt siden omkring 70'erne af det 20. århundrede, de udgør fire hovedgrupper:

1. Permanente magnetstegmotorer.
2. Hybrid synkronmotorer.
3. Ventiljetmotorer.
4. Laveta Stepper Motors.

Poler af forskellige viklinger, for eksempel unifilar, bifilar( se. Induktansspole).I det første tilfælde drejer rotoren omdrejningsvis, hvis det ikke giver yderligere omskiftning af faser. Den bifilære motor udfører det modsatte ved simpelthen at anvende spænding til andre par kontakter. Ved hver stang er trådens tråd såret og danner to spoler. Designet er sådan, at tegnene på markerne er modsatte. Giver en simpel organisation af omvendt. Lignende ordninger er synlige på eksemplet på vaskemaskinens tromle-motor.

Verdenspraksis har vedtaget standardiseret mærkning af de angivne typer enheder:

• Unifilar:

1. Rød, gul - den første vikling.
2. Sort, orange - den anden vikling.

• Bifiler:

1. Vinding med central fælles udgang. Rød, sort, rød med hvid - den første vikling. Grøn, hvid, grøn med hvid - den anden snoede.
2. Dobbeltpoletvikling. Rød, rød og hvid - det første par af den første vikling. Gul, gul og hvid - det andet par af den første vikling. Sort, sort med hvid - det første par af den anden vikling. Orange, orange og hvid - det andet par af den anden vikling.

Hver vikling er i stand til at danne flere poler. For at aktivere bagsiden af ​​bifilære steppermotorer, skiftes et andet par kontakter. Og hvis en formningsregulator er nødvendig for at danne en omvendt rotation af unifilære sorter, er det tilladt at anvende en almindelig kontaktor her.

Funktionsmåder for steppermotorer

Produkterne fungerer i flere tilstande:

1. Det fulde trin gennemføres ved at skifte tilførsel af styrespændinger i faser. Standardnummeret er 200 bevægelser pr. Omdrejning.
2. I halvtrins tilstand efter aktivering af en fase forbliver tilstanden uændret i tiden på den næste. Det viser sig, at to poler virker på tand samtidigt. Akselet fryser og fastgør mellempositionen. Så forsvinder den første fase, rotoren gør et halvt skridt foran. På trods af det mindre udviklede drejningsmoment er regimet mere udbredt i industrien på grund af reduktionen af ​​niveauet af vibrationer.
   

   Elektriske synkronmotor

3. Mikrostegningstilstande betragtes som ekspertviden af ​​udviklingen af ​​specifikke fabrikanter. Tilstanden fylder en speciel chip, der genererer styrespændinger, således at akselpositionsnøjagtigheden ligger i det hundrede trin( 20.000 bevægelser pr. Omdrejning).Sådanne forbedringer er nødvendige i mikroelektronik, og fremkomsten af ​​behovet for subtile tekniske løsninger blandt industrielle transportører er ikke udelukket. Føreren genererer mere end 50 tusind cykler af styrespændinger pr. Omdrejning.

Permanente magnetstapmotorer

Motoren kan findes i vaskemaskinens pumpe. For eksempel en blok, der fjerner vand fra en tank efter vask, mellem separate trin i en cyklus. Rotationshastigheden for akslen er lille, rotoren i sammensætningen indeholder en permanent magnet, banen er stor. Antag 45 grader. En spænding anvendes skiftevis til statorviklingen, hvilket skaber et roterende magnetfelt. Axelens permanente magnet følger ændringerne i intensitetsvektoren.

Lad os kalde fordelene ved steppermotorer enkelhed, lave omkostninger. Permanente magneter bruges ofte af printere. Forskel fra andre trinmotorer: Rotoren er blottet for tænder, der er få poler. Der er to statorspoler - 4, hver bevægelse af akslen roterer 90 grader. Det kræver 4 faser forskudt i forhold til hinanden med 90 grader. Føreren implementeres simpelthen ved hjælp af kondensatorer.

På grund af den lave hastighed udvikler motoren højt drejningsmoment( ilægning af papir fra printerbakken).

Hybrid synkronmotorer

Hybridsynkronmotorer anvendes af industrien på grund af udviklingen af ​​højt moment, de holder statisk belastning godt. Akslen er stadig repræsenteret af en permanent magnet, forsynet med tænder, på statoren mange poler. Motortyperne giver høj rotationshastighed. Hvert trin i standardversionen er lig med 1,8 vinkelgrader( 200 trin / revolution).Specialiserede versioner er produceret:

• 0,9 grader( 400 trin / revolution).
• 3,6 grader( 100 trin / sving).

Ventilmotorer

Hovedforskellen mellem ventilmotorer er fraværet af tunge permanente magneter. På grund af hvilken stiv fiksering af positionen ikke forekommer i nærvær af høj nøjagtighed. Motorer er ideelle til at se filmrutschebaner. Relativ glat, præcis bevægelse er ideel til lejligheden.

Rotoren er letvægts, stål, har udtalt, relativt få tænder. Punktet er gennemsnitligt, for eksempel i tre faser, vil 12 poler være 15 grader. Afstanden mellem polerne er 30 grader. Akslen tager mellempositioner i tilfælde, hvor to tilstødende faser aktiveres samtidigt. Alternationen svarer til et konventionelt industrielt netværk( for eksempel 400 volt).

Hovedelementet i ventilmotorer er et relativt lille antal stumme tænder. Høj positioneringsnøjagtighed forventes ikke. At implementere avancerede algoritmer anvender komplekse drivere.

Laveta

Stepper Motors Laveta Stepper Motorer bruges nogle gange med elektriske ure. Designet til at arbejde med et enkeltfasesignal. På grund af muligheden for miniaturisering fungerer Laveta-motoren som den ledende del af armbåndsuret. Enhedsnavnet fik navnet på opfinderen - ingeniør Marius Laveta.

I 1936 udviklede en kandidat fra Elektriske Højskole den motor, der bragte verdensomspændende berømmelse. Statoren ligner en elmotor med splitstænger. En spoleStængerne er dannet ved enlige omdrejninger af en forholdsvis tykk kobbertråd placeret på den magnetiske kerne, hvilket skaber den ønskede fase-EMF.Inducerede strømme giver det rigtige drejningsmoment. Forplantningsforsinkelsen af ​​magnetfeltet over kernen bruges til at skifte fasen med 90 grader, simulering af en tofasespænding. Rotoren er repræsenteret af en permanent magnet.

-design anvendes let af husholdningsapparater( blandere, blandere).Forskellen mellem Laveta-motorer er, at takket være tænderne er akslen fastgjort med en bestemt tonehøjde. Den anden hånds karakteristiske bevægelse bliver mulig. Som de fleste steppermotorer er varianten ikke beregnet til at fungere i omvendt retning.

Parametre for steppermotorer

De enkelte parametre for steppermotorer er afgørende, når du vælger en passende regulator, der genererer styrespændinger:

1. Induktans. En høj værdi af parameteren er normalt i lavhastighedsmotorer med et klart drejningsmoment. Med stigende antal omdrejninger af akslen vil udstyrsparametre sikkert forringes. Med lav induktans forårsager strømmen et hurtigt svar, hvilket er nødvendigt i drev til læsning af optiske diske.
2. Det aktuelle forbrug påvirker stivheden ved at skifte mellem tilstødende trin. Glattere tilstand kræver reduceret parameter. Højt strømforbrug øger momentet. Således lægger det korrekte valg af parametre belastningernes design.
3. Det begrænsede niveau for driftstemperaturer for stepper motor er lille. Den øvre grænse ligger i området 90 grader Celsius. Overophedning er mulig ved høje drejningsmomenter med betydeligt strømforbrug. Til aflæsning bruges en ventemodus nogle gange, når akslen stopper et stykke tid.

Varianter af

stepping motorchauffører I en global forstand er der tre grupper af stepper motor kontrol drivere:

1. Unipolar form nuværende pulser i en retning. Enkel, uhøjtidelig metode, brug reducerer momentet med 40%.Eksperter forklarer fænomenet umuligheden af ​​samtidig fodring af alle de viklinger, der kan deltage i bevægelsen. Teknikken er egnet til lave driftshastigheder.
2. Slukningsmotstand drivere anses nu forældede. Tilladt at presse maksimal hastighed ud af motoren. En stor mængde energi frigives ved varme på dæmpningsmodstandene.
3. Bipolære drivere er populære i dag. Ignorerer kompleksiteten af ​​designet, opnås høj effektivitet. Hver driver indeholder en formningsenhed bestående af fire transistorer. Strøm tilføres, omgå dioderne, et feedbacksignal fjernes fra modstanden. Spændingen når et vist niveau, de nødvendige nøgler åbnes for at reducere. Signalets form tager en savtform, motoren med høj konstant understøtter den specificerede effekt.