Stepper моторни: работат принципот опис шема, карактеристиките

Во модерните користењето на електричната многу различни уреди, некои од кои се дизајнирани за да се автоматизира операции на процесот. Така е stepper моторни. Принципот на работа на овој уред и уредот опишан во статијата.

Што е тоа?

Т.н. електромеханички уред за пренесување на сигнал контрола на механички движење на роторот. Секое движење завршува во строго предодредено одредување позиција. Уредот е аголна или линеарна. Вреди да се запамети дека stepper моторни, принципот на кој ќе бидат објаснети подолу, е синхронизирана уред.

Системи за контрола на со отворен циклус (без повратни информации)

Најчесто, оваа опрема е контролирана од страна на посебна електронските кола. Се храни само извор на наизменична струја. Такви мотори, често се користи во кола кои бараат ротација фреквенција контрола. Со ова се избегнува потребата за скапи и сложени повратни информации и заштита на моторот е полесно (само треба да се обезбеди брза де-Енергија).

Овој принцип на работа се користи во системи со отворена комуникација. Треба да се запомни дека наведеното коло (без повратна јамка) е од корист и од економска гледна точка, но има некои значителни ограничувања.

Така, ротација на роторот е релативно нестабилна, осцилаторни, предизвикувајќи ротациона фреквенција и други карактеристики на движење во секој случај не може да биде како точни што е можно, кои тие се во DC мотори со повратни информации јамка. Да се прошири опсегот на чекорен мотор потребно да се бараат начини за намалување на вибрации.

конфигурацијата на системот

За подобро разбирање на структурата на повлекува мотор и принцип на работа, тоа е можно да се разгледа на работа на уредот под нејзина контрола коло, кој е пред околу 20 години се користи за производство на удрен картички. За оваа цел, најчесто се користи три и четири фаза stepper моторни. Ние сега се разгледа планот на првата операција.

Ние веќе споменавме дека роторот на моторот се врти на одредено растојание, како одговор на секоја контрола на пулсот. Вредноста на оваа ротација е изразена во степени и се нарекува чекор. коло Логиката е активирана во текот на купувањето на сигналот, а потоа веднаш да се утврди точниот фаза за активирање. После тоа, се испраќа сигнал до инверторот, полнење струја, која се користи stepper мотори. Карактеристиките на оваа опрема се бара употреба на различни видови на програми за контрола. Како по правило, на вториот се монтирани во заеднички транзистори, иако релативно неодамна се користи за оваа намена интегрирани кола. Со својот висок потенцијал излез е саканиот автоматски фаза побудување ликвидација (прв, на пример). Ако потенцијал се намалува, постои автоматско онеспособување на фаза. Значи спроведува заштита на моторот.

На фази означува со реден број 1, 2, 3, итн или од страна на буквите A, B, C, итн На последната опција се користи само во случај на некои две-фаза мотори. Така, во било кое дадено време, само една фаза полни со енергија од две, три или четири достапни (во зависност од видот на моторот). Во објаснување на принципите на работа на таков уред, засекогаш ќе се споменат случај, но тоа треба да се сфати дека ова коло не е совршена контрола на процесот.

И зголемување чекор

Наједноставниот опција е да се хранат еден пулсира од струјно коло. Во овој случај, на пример, моторот е одеднаш се претвора во склопување возење затегнувачки на одредено растојание напред. Треба да се напомене дека кога се применува масовно механизам напред само еден чекор понатаму го влошуваат проблемот со вибрации и значителен инерција прави се чувствува.

Во такви случаи многу повеќе оправдано да се користи повлекува мотор, кој во една возење пулсот може да се направи неколку движења. Исто така, не боли да се користи со ѕвезда со парична казна заб чешел. Патем, секое такво движење се нарекува прираст.

Во опишани случаи, ние прираст е еднаков на една и неколку чекори, соодветно. По секој циклус, моторот во секое време станица, а потоа сè се повторува. Ова се нарекува поединечни сообраќај и поединечни контрола, соодветно.

Ако секое движење е направено во неколку чекори (како што е споменато погоре), вибрации роторот не може да биде. Кога движењето на еден чекор, осцилации се калење со специјален електронски уред. Генерално stepper мотори (на карактеристиките на кои ние се размислува) се висока технологија уреди за нивната работа бара многу комплексни електронски "кутии".

принципот целосна контрола

За едно зголемување на бројот на чекори во текот на четири црковни општини во некои производствени линии, линии собранието. Кога податоците од уредот за складирање (внатрешна флеш меморија, хард диск на компјутерот) е испратен до контролорот, тие се врши блок од блок. Секој од нив содржи фиксен број на симболи (32, 48 или 64), и во различни системи и во различни задача уред сериозно оваа бројка може да варира.

Не е изненадувачки, врз основа на домашна микропроцесор Arduino станат вообичаени во последниве години. А stepper моторни е идеален во овој дизајн, затоа што во таков врзани може да се сместат и како погонски систем за играчки, и за прилично комплициран индустриска опрема.

Еден блок се пренесуваат податоците пред да се користи во полупроводнички меморија на контролорот, а потоа почнува движењето во согласност со инструкциите кои се евидентирани во првиот блок податоци (пред поврзување на електричниот мотор е потребно за да дознаете овие карактеристики).

По системот на настава извршување почнува со читање на втората низа податоци. Ако секое движење се состои од мноштво на мали чекори, а потоа главниот контролор пред потребата да се качи дополнителни каскада. Најчесто тоа е улога на средствата за влез контролер. Да испраќа податоци до втората контрола јамка со одреден систем одреден интервал (Arduino). Stepper мотор во овој случај е заштитена од барањата преоптоварување.

Некои од спецификите на употребата на СМ

Ние ќе ви кажам за некои од нијанси на користење stepper мотори, како и даде дефиниција на најчесто користените термини во оваа област:

- мал агол на теренот. Како што знаете, по секое возење роторот мотор пулсот се ротира во некој одреден степен. Теренот е помал, толку поголема може да биде непосредна брзина. Важно е да се знае дека stepper мотори може да обезбеди многу мал чекор. Stepper број во овој случај е бројот на претвора во еден чекор, и оваа вредност е многу важно за инженери. Тоа се пресметува со примена на следнава формула:

S = 360 / θS, каде што S - чекор број, θ на - Агол на чекорот (аголот на ротација).

Во повеќето случаи, stepper моторни диск може да врши 96, 128 или 132 чекори на револуцијата. Четири фази модел е понекогаш разлика во 200. ретки видови на прецизноста на мотори за само една промет може да се направи веднаш до 500 или 1000 чекори. Сепак, за едноставен вид е недостижна, бидејќи тие ротација агол е 90, 45 или 15 °.

- Со голема брзина прецизност. Тоа е овој параметар одредува целокупниот квалитет на уредот. Веќе знаете дека работата на stepper моторни него бара да се запре и да се заклучи во одредена позиција по блокот на податоци. Се разбира, обичните механика ни кажува јасно дека се должи на инерција, триење сили и други фактори можат сите видови на отстапувања од претходно поставени параметри.

Борбата против несакани ефекти

На јазот помеѓу роторот и статорот заби е секогаш да биде минимум за зголемување на цврстината на фиксација. Самиот позиционирање точност зависи од карактеристиките на инверторот само, како и другите фактори тоа е под влијание на многу помал степен.

И сега треба да се разгледа голем број на важни карактеристики и концепти, како што се максимална статички момент, одредбите од "мртвите" роторот и позиционирање точноста на овие одредби. За да се утврди горенаведените услови, постојат две веднаш ја прифати заеднички концепт.

Максимална статички ефект

Како што веќе рековме, има само две положби:

• За држење. Ова е максималниот ефект кој теоретски може да се примени на вратило на stepper моторни е веќе возбуден без да предизвика движење.
• Одредување. Соодветно на тоа, тоа е, исто така, максималната статички ефект, кој теоретски може да се примени за да не се возбудени моторни вратило, без да предизвика натамошно ротација.

На вртежниот момент е повисока, толку е помала веројатноста за појава на грешки позиционирање предизвикана од непредвидливи оптоварување (негираше кондензатори за електрични мотори, на пример). Комплетна фиксна точка е можно само во оние модели на мотори кои користат постојана магнети.

"Мртов" позиција на роторот

Постојат само три позиции на кои роторот запира целосно:

• рамнотежа позиција. Таа доаѓа во состојба на мирување на возбудени stepper моторни.
• Фиксација. Исто така, состојба во која на роторот запира. Но овој термин се користи само за оние мотори кои имаат постојан магнет дизајн.
• Во модерните модели на stepper мотори кои ги исполнуваат сите стандарди на животната средина и енергетската безбедност, кога роторот е целосно прекинати де-полни со енергија и ликвидација.

За позиционирање

Конечно, ајде да зборуваме за најважните концепти. Станува збор за позиционирање точност. Може да се погоди колку е важно кога се работи комплексен индустриски опрема. Постојат две важни услови:

• Грешка аголна позиција. Се дефинира како позитивни или негативни заминување од стандардни аголна државата, која често се гледа во случај на пренос на роторот од едно место до друго. Како по правило, обвинуваат инерција и лошо фитинг делови.
• позиционирање точност. Ова е максималната вредност на аголна позиција на роторот на грешки кои се јавуваат во текот на целиот период на движењето на отскочна.

Важно! Пронајдам регулаторната информација за секоја категорија на stepper мотори може да биде и на официјалната страна на нивните производители, како и од референтната документација која доаѓа со овој вид на производи. Типично, вредноста на грешка е во опсег од 0,08 до -0,03 °. Едноставно кажано, прецизноста на позиционирањето се пресметува како збир на овие две фигури: 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °.

Така, повлекува мотор, кои ги опишуваат принципот на работа се однесува на висока прецизност опрема.

А висок сооднос на електромагнетниот момент да момент на инерција

Како што веќе ви ги претставуваат, со stepper моторни е потребно што е можно побрзо да почне да се врти веднаш по приемот на контролорот на контрола на пулсот. Таа мора да биде брзо да се запре, кои имаат високо позиционирање точност. Ако за време на движење контрола пулсна секвенца е прекината, моторот ќе престане да работи во позиција утврден на последниот пулсот.

Исто така, треба да се има на ум дека на електромагнетни вртежен момент во врска со моментот на инерција во SE треба да биде многу повисока отколку за конвенционалните електрични мотори.

Повлекува ротација фреквенција и фреквенцијата на импулси

Бидејќи брзината на ротација во СМ е всушност голем број на чекори во единица време, наместо терминот "брзина" во литературата често е можно да се исполнуваат дефиницијата за "отскочна брзина". Пред приклучување на мотор, овие нијанси мора да се прочита.

Бидејќи поголемиот дел од stepper мотори, оваа фреквенција е еднаков на бројот на контролни пулсира, немојте да бидете изненадени необична ознака во технички прирачници. Поконкретно, за такви мотори често единица Hertz (Hz).

Важно е да се разбере дека чекор вистинската брзина на роторот на моторот се претвора во секој случај не ги одразуваат. Експертите веруваат дека не постои причина да не се користи во описот на stepper моторни е ист број на вртежи во минута, што се користи во описот на техничките карактеристики на конвенционалните мотори. Соодносот на вистинската брзина и неговите аналоген stepper пресметана со користење на следнава формула:

n = 60f / S, каде што n - ротациона брзина, изразена во вртежи во минута; f - ротација фреквенција чекори; S - број на чекори.

Патем, како да се утврди потребната кондензатори за електрични мотори? Многу едноставно! Доволно е тука за да ја користите оваа формула:

C = 66 · Pnom

Тоа не е тешко да се погоди она што се подразбира под Pnom Номинална моќност на мотор во kW.

Наједноставниот моторни конекција дијаграм EM-178

И ние сега ќе се разгледа едноставно поврзување на stepper моторни за моделот EM-178, која е најчесто се користат во индустриски принтери.

фаза 0	бела контролер
фаза 1	портокал
фаза 2	Ќе се поврзете контролорот на stepper моторни на црвено
фаза 3	Таа се поврзува со сини конектор
Вкупно "+" моќта	кафеава контролер

Наслика работа на поголем обем, едноставно нема да работи, бидејќи постојат милиони различни модели, чии карактеристики, кои имаат значителни разлики.

Во моментов, разни видови на мотори на овој дизајн. Во оваа статија ние ќе разговараме за најчестите.

млазни мотори

Тоа е овој вид на уреди најчесто се користи денес. Всушност, тоа е речиси стандарден три-фаза мотор, на кои има шест статорот заби. Едноставно кажано, на секои две забите, спротивставени едни на други, и припаѓаат на истата фаза. Користени сериски или паралелно поврзување на калеми.

Во однос на роторот, тогаш тоа е само четири заби. Во повеќето случаи, производителите статорот и роторот направени од магнетен материјал, но често може да се најде само масивни ротори на конвенционалните метали. Работата е дека супстанциите кои одат во нивното производство, постои само еден важен услов: тие треба да обезбеди најдобра можна спроводливост на магнетно поле. Ова е особено важно ако се има предвид stepper моторни: работата директно поврзани со силата на магнетното поле.

Уреди со постојан магнет

Како што се користи роторот магнет на цилиндрична форма, на статорот исто така, има четири заби со индивидуални намотка. За да се намали силно агол на теренот, во овие модели stepper мотори мора да се зголеми, како на бројот на роторот столбови, а бројот на забите на статорот. Сепак, тоа треба да се запомни дека и двете од овие опции се доста строги физички ограничувања. Во последниот став на овој член има информации за алтернатива на структурата (биполарно stepper моторни), но овие модели може да не се гледа толку често.

Како што рековме, повлекува уред со постојана магнети се запре во строго фиксна позиција, дури и кога се отстранат од тензија ликвидација. Во овој случај, тоа се активира истиот механизам за заклучување, кој зборувавме погоре - заклучена позиција.

Употребата на постојана магнети е оправдано во многу начини, но во исто време, нивната употреба може да доведе до неколку проблеми. Прво, цената е далеку од прифатлива. Патем, колку е stepper моторни? Цена модели со перманентни магнети е повеќе од 100 илјади рубли.

Второ, на максимална густина на магнетното поле не може да биде премногу висок, бидејќи тоа вредноста не е ограничен од страна на магнетизацијата на самиот оператор. Така, релативно евтина постојан феритни магнети не дозволуваат да се добие повеќе или помалку со доволна цврстина на поле. И што има видови на електрични мотори кои работат според овој принцип?

хибриден инсталација

Постои и друг тип на stepper моторни, делумно користење на истиот принцип. Хибридни модели работат со користење на двете авион и магнетни мотори.

Роторот има речиси истата структура како онаа на реактивни чекор мотор, но намотки се направени од еден малку поинаков коло. Фактот дека секој пол ликвидација има само една намотка (три-фаза stepper моторни). Тоа не е тешко да се погоди дека во моделите на четири фази имаат ликвидирано два калеми. Ликвидација се спроведува од страна на bifilar шема. На карактеристика е тоа што магнетно поле од различни поларитети (биполарно stepper моторни) по побудување на серпентини.