Koračni motori i njihov opisDa bi ovaj ili onaj električni uređaj radio, potreban je poseban pogonski mehanizam. Jedan od tih mehanizama je koračni motor. U ovom članku naučit ćete što je to, što je načelo njegova rada i na koje kategorije je podijeljeno.

Sadržaj

  • 1 Što je koračni motor?
  • 2 Princip rada pogona
  • 3 Vrste steper motora
    • 3.1 Dvofazni koračni motori
    • 3.2 Reaktivni koračni motori: značajke i princip rada
    • 3.3 Sinkroni linearni koračni motori
  • 4 U kojim modovima je sinkroni koračni motor sposoban za rad?
  • 5 Značajke priključka koračnog motora
  • 6 Ključne specifikacije motora
  • 7 Prosječni trošak steper vožnje u velikim gradovima Rusije i Ukrajine

Što je koračni motor?

Koračni motor može biti unipolarni ili bipolarni. Električna je i bez četkica. motor s konstantnom strujomsposobni podijeliti puni zavoj na nekoliko identičnih koraka. Uključuje takve pojedinosti:

  • Kako rade koračni motorispecijalni kontroler za steper;
  • magnetski dijelovi;
  • namota;
  • ploča s instrumentima (također djeluje kao kontrolna jedinica);
  • odašiljača;
  • signalni uređaji.

Koračni motor se uglavnom koristi u sljedeće svrhe:

  • radovi glodalice;
  • brusilica;
  • osigurava rad raznih kućanskih aparata;
  • rad mehaničke proizvodnje;
  • osigurava rad prijevoza.

Princip rada pogona

Princip rada koračnih motoraPrincip rada ovog pogona je sljedeći. Kada se napon primijeni na stezaljke, četke na samom koračnom motoru počinju se stalno kretati. Idle ima jedinstvenu značajku: pretvara dolazne impulsekoji imaju uglavnom pravokutnu orijentaciju, u unaprijed određenom položaju primijenjene pogonske osovine.

Svaki od dolaznih impulsa može pomicati osovinu pod određenim kutom. Instrumenti koji su opremljeni sličnim mjenjačem imaju maksimalnu učinkovitost, ovisno o raspoloživosti nekoliko nazubljenih elektromagneta koji se nalaze oko središnjeg komada željeza oblik zupčanika. Vanjski upravljački krug napaja elektromagnet. Ako je potrebno, okrenite osovinu motora, a elektromagnet, na koji se primjenjuje energija, privlači zube kotača. Kada su poravnati s elektromagnetom, oni su pomaknuti s obzirom na kasniji magnetski dio motora.

Prvi elektromagnet se isključuje, a drugi se uključuje, nakon čega se brzina okreće, poravnavajući se s prethodnim kotačem. tada ova se radnja ponavlja potreban broj puta. Svaka od tih rotacija naziva se konstantan korak, a brzina vrtnje koračnog motora može se izračunati brojanjem koraka potrebnih za njegovu potpunu rotaciju.

Za upravljanje radom koračnog motora koristi se poseban upravljački program. To je potrebno u tim slučajevima, ako konfigurirate pogon za rad stroja ili ga koristite za pokretanje vjetroagregata.

Vrste steper motora

Koračni motori svrstani su u sljedeće tipove:

  • uz prisutnost permanentnog magneta;
  • sinkroni hibridni pogon;
  • promjenjivi motor

Svi su oni donekle različiti jedan od drugoga, uključujući i načela njihovog rada.

Na primjer, pogoni s permanentnim magnetima opremljeni su posebnim magnetskim dijelom u rotoru. takav motori djeluju na principu privlačenja ili odbijanja stator i rotor motora na bazi elektromagneta.

Varijabilni motor ima obični željezni rotor i njegov rad se temelji na principu fundamentalnosti. Kada je dopuštena minimalna razina odbijanja s najmanjim razmakom, točke rotora privlače stupove statora.

Ali hibridni pogon može kombinirati oba principa rada, smatra se najskupljim modelom koračnih motora.

Dvofazni koračni motori

Glavne značajke dvofaznih koračnih motoraDvofazni motor je vrlo jednostavan, može se instalirati na osobu bez posebnog iskustva. Bez obzira jeste li ga sami sastavili ili kupili kao gotov proizvod, ima dvije vrste namota za zavojnice:

  • unipolarni;
  • bipolarni.

Ako koračni motor ima jedan namot sa središnjim magnetskim ventilom koji utječe na svaku fazu, onda je to unipolarni pogon. Svaki dio namota treba uključiti kako bi se osigurao željeni smjer magnetskog polja. U tom pogonu magnetski pol može funkcionirati bez potrebe za dodatnim prebacivanjem smjerovi struje i prebacivanje kruga su vrlo jednostavni, koristeći jedan tranzistor za svaki namot. Ovo uzima u obzir prebacivanje faza:

  • tri žice po fazi;
  • šest po izlazu.

Mikrokontroler pogonskog pogona može se koristiti za aktiviranje tranzistora u jednom ili drugom nizu.

A namotaji se također mogu spojiti dodirivanjem žica za spajanje zajedno s trajnim magnetima pogona. Pri spajanju priključaka zavojnice teško će se okrenuti osovinu. Otpor između kraja zavojnice i zajedničke žice jednak polovici otpora Završi se namotaj i žica. To je zato što je zajednička žica dulja od polovice koja se koristi za spajanje zavojnica.

Bipolarni koračni motori imaju jednofazni namotaj u kojem struja teče kroz točku preokreta pomoću magnetnog pola. U tom slučaju, kontrolni sustav će biti kompliciran korištenjem poveznog mosta. Postoje dvije žice po fazi, ali nisu uobičajene. Miješanjem signala steper motora na visokim frekvencijama može se smanjiti učinak trenja sustava.

Osim toga, drugi tip stepper motora je trofazni, ali je njegov opseg preusak:

  • tijekom rada CNC glodalica;
  • na nekim automobilima gdje se koristi gas;
  • na pogonu i pisačima nekih marki.

Reaktivni koračni motori: značajke i princip rada

Značajke rada jet-koračnih motoraVažno je napomenuti da aktivni stepper pogoni imaju veliki nedostatak: to je veliki korak, dostižući nekoliko desetaka stupnjeva. Nasuprot tome, reaktivno koračni motori mogu smanjiti frekvenciju rotora, zahvaljujući kojem korak postaje kutni manje od stupnja.

Glavna značajka mlaznog pogona je da se zubi postavljaju na stupove statora. Trenutak sinkronizacije u njemu osigurava se razlikom magnetskih otpora duž poprečne i uzdužne osi pogona.

Jet koračni motor ima jednu ključnu manu: ima nedostaje trenutak sinkronizacijeako su namoti statora bez struje.

Moguće je povećati stupanj redukcije motora, bez obzira na to koji je aktivan ili reaktivan, koristeći višestruki paket konstrukcije, kada su zubi statora međusobno pomaknuti dijelom dijela, a rotori svakog paketa se ne pomiču, a osi njihovih polova isto. Takav dizajn je vrlo kompliciran u smislu stvaranja i to je skupo u gotovom obliku, također zahtijeva složeni prekidač.

Do danas, u prodaji se može naći veliki broj različitih dizajna motora koji se razlikuju po parametrima kao što su:

  • broj faza;
  • vrsta postavljanja namota;
  • načini pričvršćivanja rotora, itd.

Kod koračnih motora induktora, zakretni moment nastaje interakcijom magnetskog polja, koje stvaraju namoti statora i permanentni magnet koji se nalazi u zupčaničkom dijelu razmaka.

Trenutak sinkronizacije u samom motoru induktora je reaktivan, što rezultira namotom statora i permanentni magnet može stvoriti trenutak fiksiranja, tako da se rotor drži u željenom položaju bez br struja.

Za razliku od jet-koračnog motora, induktor, sa sličnim korakom, ima veći sinkronizacijski moment, kao i poboljšane tehničke karakteristike.

Sinkroni linearni koračni motori

Značajke linearnih koračnih motoraKako bi se pojedini proizvodni procesi automatizirali u poduzeću, ponekad je potrebno pomicati objekte u ravnini. Da biste to učinili trebate koristiti poseban pretvarač rotacijsko gibanje u translacijskom, što se postiže primjenom kinematike.

Pomoću linearnih koračnih motora možete pretvoriti impulsnu naredbu izravno u linearni pomak, što uvelike pojednostavljuje kinematičku shemu različitih električnih pogona.

Stator u ovom pogonu prikazan je u obliku magnetski meke ploče, a žice su magnetizirane djelovanjem permanentnog magneta.

Dijelovi zuba u statoru i pokretnom dijelu su isti, dok mogu se pomaknuti za pola podjele unutar jedne žice rotora. Protok prednapona i njegov magnetski otpor u ovom slučaju ne ovise o tome gdje se nalazi pokretni dio motora.

Za pomicanje objekta u ravnini prema dvjema koordinatama koriste se motori s dvije koordinate.

Također u linearnim motorima koristi magnetski zračni ovjes. Zbog jačine magnetske privlačnosti, rotor je privučen statorom. dalje zrak se propušta kroz mlaznice ispod rotora u komprimiranom obliku, kao rezultat, pojavljuje se sila koja odbija rotor od statora. Tako se između njih nalazi zračni jastuk, a rotor visi iznad statora uz prisutnost minimalnog razmaka. Time se postiže minimalna otpornost na kretanje rotora i precizno pozicioniranje.

U kojim modovima je sinkroni koračni motor sposoban za rad?

Koračni motori: načelo radaPogon je u stanju raditi postojano u odsustvu gubitka koraka tijekom razvoja kuta kod primjene na kontrolne namote impulsne serije. Kada radite svaki korak rotor ima stabilnu ravnotežu u odnosu na vektor magnetske indukcije koji se odnosi na magnetsko polje statora.

Način testiranja svakog koraka trebao bi odgovarati broju kontrolnih impulsa kojima se šalje namotaj pogona, a on, u isto vrijeme, prije dolaska sljedećeg pulsa, mora izvesti kut koji mu je dan rotacija. Na početku svakog koraka, kutna brzina motora trebala bi biti nula.

Dopuštene oscilacije kutnog pogonskog vratila u odnosu na stabilnu vrijednost. One su uzrokovane prisutnošću kinetičke energije, koja se akumulira od strane osovine motora tijekom iskopa u kutu. Istovremeno, energija se može pretvoriti u gubitke:

  • magnetski;
  • mehanički;
  • električni.

Što je veća njihova vrijednost, to se brže završava proces prijelaza u jednom koraku.

Prilikom pokretanja, rotor može zaostajati za statorskim korakom korak ili čak više, što rezultira odstupanjem između broja koraka rotora i protoka statora.

Ključne značajke koračnog motora su:

  • korak;
  • krajnje mehaničke performanse;
  • ubrzanje.

Ograničavajuća karakteristika je ovisnost maksimalno mogućeg trenutka sinkronizacije o frekvencijama kontrolnih impulsa.

A brzina podizanja je učestalost tih impulsa, čime se eliminira mogućnost gubitaka ili dodataka za vrijeme obrade. ubrzanje ključni pokazatelj način prijelaza u motoru. Ona je u stanju rasti s sinkronizacijskim momentom, smanjenjem koraka, inercijskim momentom linearno pomaknutih ili rotiranih čestica, kao i statičkim momentom otpora.

Značajke priključka koračnog motora

Koračni motor uređaja i njegovo upravljanjeKoračni motor se može spojiti prema jednoj ili drugoj shemi, koja ovisi o broju žica i načinu pokretanja.

Motori mogu imati četiri do osam žica. Ako ih ima samo četiri, motor se može koristiti samo s bipolarnim uređajem. Svaka faza namotaja, koja je samo dvije, opremljena je s dvije žice. Utvrdite da bi žičani parovi trebali koristiti mjerač, zatim je upravljački program povezan korak po korak.

Motor, opremljen sa šest žica, uključuje dvije žice za svaki namotaj i središnju dizalicu, također za svaku od njih. Može se spojiti na unipolarne i bipolarne uređaje. Za odvajanje pogona treba koristiti poseban uređaj za mjerenje. Pogon se može spojiti na unipolarni uređaj pomoću svih šest žica, a na unipolarni uređaj biti će dovoljno jedan kraj i jedna središnja slavina iz svakog namota.

Pet-žilni motor se praktički ne razlikuje od prethodnog, međutim, njegovi središnji priključci su interno povezani kao jedan čvrsti kabel i imaju jedan izlaz na jednu od žica. Ne odvajajte namote jedan od drugoga, jer ih u protivnom možete slomiti. Umjesto toga, bolje je odrediti središte žice i povezati ga s drugim vodičima, to će biti najučinkovitije rješenje za povezivanje. Nakon toga možete sami povezati uređaj i provjeriti njegovu operativnost.

Ključne specifikacije motora

Kako instalirati koračni motor na CNC strojPrimarni namot pri konstantnoj struji stvara nazivni napon. A početna brzina pogonskog zakretnog momenta varira s obzirom na struju. Od čega motorni krug i od induktivnosti njegovih namotaja ovisi vrijeme smanjenja linearnog momenta pri većim brzinama. Neke marke motora s IP65 zaštitom mogu raditi u najtežim uvjetima.

Ako želite odabrati gotov model kućnog koračnog motora, obratite pozornost na glavne specifikacije najpoznatiji modeli:

  • Korak SD-1 stupnjeva jednak je 15, 4 faze, okretni moment je 40 Nt;
  • LH-0,04A - stupanj nagiba 22,5, 4 faze, okretni moment 100 Nt;
  • DSHI 200 - stupanj nagiba 1,8, 4 faze, okretni moment 0,25 Nt;
  • LH-6 - stupanj - 18, 4 faze, okretni moment 2300 Nt.

Među kupcima u potražnji su i modeli kao što su:

  • četverofazni DSR-40;
  • SM-200 do 0,22;
  • Purelogic R & D s koder;
  • NEMA 23;
  • STH-39D1112;
  • SP-57;
  • SanyoDenkiSM28.

Prilikom odabira pravog motora potrebno je izračunati parametre snage, napona i zakretnog momenta.

Jedan od problema u radu koračnog motora je kontrola instrumenata u odsutnosti regulatora. Da bi se nosio s tim, trebao bi uzeti poseban blok logičke veze, pomažući u kontroli motora u nedostatku odgovarajućeg mikrokrupa. Međutim, najbolje je kontrolirati rad koračnih motora pomoću posebnog regulatora.

Prosječni trošak steper vožnje u velikim gradovima Rusije i Ukrajine

Cijena ovog uređaja izravno ovisi o pokazateljima kao što su:

  • Štednjak na koračni motortip motora;
  • građevinska snaga;
  • imenovanje.

Prosječna cijena unipolarnog koračnog motora je:

  • Moskva - 3000 cu.
  • Sankt Peterburg - 3500 cu.
  • Kijev - 3500 cu.
  • Kharkiv - 4000 USD

Dakle, rekli smo što je koračni motor, u čemu djeluje princip, u kojim se kategorijama dijeli i od kojih se svojstava razlikuje. Nadamo se da će vam to olakšati izbor ako trebate kupiti ovaj uređaj.