Редагування товару
Оригінальна модель крокового двигуна виникла наприкінці 1930-х років з 1830 по 1860 рік. З розвитком матеріалів із постійними магнітами та напівпровідникових технологій кроковий двигун швидко розвивався та дозрівав.Наприкінці 1960-х років Китай почав досліджувати та виробляти крокові двигуни.З тих пір і до кінця 1960-х років це була в основному невелика кількість продуктів, розроблених університетами та науково-дослідними інститутами для вивчення деяких пристроїв.Лише на початку 1970-х років стався прорив у виробництві та дослідженнях.З середини 70-х до середини 1980-х років він увійшов у стадію розробки, і постійно розроблялися різні високопродуктивні продукти.З середини 1980-х років, завдяки розробці та розробці гібридних крокових двигунів, технологія гібридних крокових двигунів Китаю, включаючи технологію корпусу та технологію приводу, поступово наблизилася до рівня іноземних галузей.Різноманітні гібридні крокові двигуни Застосування продуктів для драйверів зростає.
Як виконавчий механізм, кроковий двигун є одним з ключових продуктів мехатроніки і широко використовується в різноманітному обладнанні автоматизації.Кроковий двигун - це елемент керування з розімкненим контуром, який перетворює електричні імпульсні сигнали в кутові або лінійні переміщення.Коли кроковий драйвер отримує імпульсний сигнал, він змушує кроковий двигун повертатися на фіксований кут (тобто кут кроку) у встановленому напрямку.Кутове зміщення можна контролювати, контролюючи кількість імпульсів, щоб досягти мети точного позиціонування.Гібридний кроковий двигун - це кроковий двигун, розроблений шляхом поєднання переваг постійного магніту та реактивного.Він розділений на дві фази, три фази та п'ять фаз.Кут двофазного кроку зазвичай становить 1,8 градуса.Кут трифазного кроку зазвичай становить 1,2 градуса.

Як це працює
Структура гібридного крокового двигуна відрізняється від структури реактивного крокового двигуна.Статор і ротор гібридного крокового двигуна інтегровані, а статор і ротор гібридного крокового двигуна розділені на дві секції, як показано на малюнку нижче.По поверхні також розподілені дрібні зубчики.
Два шліца статора добре розташовані, на них розташовані обмотки.Вище показано двофазні 4-парні двигуни, з яких 1, 3, 5 і 7 є магнітними полюсами обмотки А-фази, а 2, 4, 6 і 8 є магнітними полюсами обмотки В-фази.Сусідні обмотки магнітних полюсів кожної фази намотані в протилежних напрямках для створення замкнутого магнітного кола, як показано в напрямках x і y на малюнку вище.
Ситуація фази B подібна до ситуації фази A. Дві щілини ротора розташовані в шаховому порядку на половину кроку (див. малюнок 5.1.5), а середина з’єднана кільцевою сталлю з постійним магнітом.Зубці двох секцій ротора мають протилежні магнітні полюси.Відповідно до того самого принципу реактивного двигуна, поки двигун знаходиться під напругою в порядку ABABA або ABABA, кроковий двигун може безперервно обертатися проти або за годинниковою стрілкою.
Очевидно, що всі зуби на одному сегменті лопатей ротора мають однакову полярність, тоді як полярності двох сегментів ротора різних сегментів протилежні.Найбільша різниця між гібридним кроковим двигуном і реактивним кроковим двигуном полягає в тому, що коли намагнічений постійний магнітний матеріал розмагнічується, буде точка коливання та зона виходу.
Ротор гібридного крокового двигуна є магнітним, тому крутний момент, створюваний тим самим струмом статора, більший, ніж у реактивного крокового двигуна, а його кут кроку зазвичай малий.Тому для економічних верстатів з ЧПК зазвичай потрібен гібридний привід крокового двигуна.Однак гібридний ротор має більш складну конструкцію та велику інерцію ротора, а його швидкість нижча, ніж у реактивного крокового двигуна.

Редагування структури та приводу
Вітчизняних виробників крокових двигунів багато, і принципи їх роботи однакові.Нижче наведено вітчизняний двофазний гібридний кроковий двигун 42B Y G2 50C та його драйвер SH20403 як приклад, щоб представити структуру та метод керування гібридним кроковим двигуном.[2]
Структура двофазного гібридного крокового двигуна
У промисловому управлінні можна використовувати конструкцію з малими зубцями на полюсах статора та великою кількістю зубців ротора, як показано на малюнку 1, а її кут кроку можна зробити дуже малим.Малюнок 1 два

На структурній схемі фазового гібридного крокового двигуна та схемі з’єднання обмотки крокового двигуна на рис. 2 двофазні обмотки A і B розділені на фази в радіальному напрямку, і є 8 виступаючих магнітних полюсів уздовж окружність статора.7 магнітних полюсів належать до обмотки А-фази, а 2, 4, 6 і 8 магнітних полюсів належать до обмотки В-фази.На кожній полюсній поверхні статора є 5 зубців, а на корпусі полюса розташовані обмотки керування.Ротор складається з кільцевої магнітної сталі та двох секцій залізних сердечників.Кільцеподібна магнітна сталь намагнічена в осьовому напрямку ротора.Дві секції залізних сердечників встановлені на двох кінцях магнітної сталі відповідно, так що ротор розділений на два магнітні полюси в осьовому напрямку.50 зубів рівномірно розподілені на сердечнику ротора.Дрібні зуби на двох секціях сердечника розташовані в шаховому порядку на половину кроку.Крок і ширина нерухомого ротора однакові.

Процес роботи двофазного гібридного крокового двигуна
Коли двофазні керуючі обмотки циркулюють електрику в порядку, лише одна фазна обмотка подається під напругу за такт, а чотири такти становлять цикл.Коли струм пропускається через керуючу обмотку, генерується магніторушійна сила, яка взаємодіє з магніторушійною силою, створюваною сталлю постійного магніту, створюючи електромагнітний момент і змушуючи ротор здійснювати ступінчастий рух.Коли обмотка А-фази знаходиться під напругою, магнітний полюс S, створений обмоткою на крайньому полюсі 1 ротора N, притягує полюс N ротора, так що магнітний полюс 1 є зубом до зуба, а лінії магнітного поля спрямовані від полюса N ротора до поверхні зуба магнітного полюса 1 і магнітного полюса 5 Зуб до зуба, магнітні полюси 3 і 7 є зубцями до пазу, як показано на малюнку 4
图 А-фаза під напругою ротора N екстремального статора ротора.Оскільки малі зубці на двох секціях сердечника ротора зміщені на половину кроку, на S-полюсі ротора S-полюс магнітного поля, створюваного магнітними полюсами 1 'і 5', відштовхує S-полюс ротора, який знаходиться точно навпроти зуба до щілини з ротором, а полюс 3 ' І поверхня 7′-зубця генерує N-полюсне магнітне поле, яке притягує S-полюс ротора, так що зуби стоять обличчям до зубів.Діаграма балансу N-полюсного та S-полюсного роторів, коли обмотка А-фази знаходиться під напругою, показана на малюнку 3.

Оскільки ротор має загалом 50 зубців, його кут нахилу дорівнює 360 ° / 50 = 7,2 °, а кількість зубців, зайнятих кожним полюсним кроком статора, не є цілим числом.Отже, коли фаза А статора знаходиться під напругою, полюс N ротора та полюс 1 П’ять зубців розташовані навпроти зубців ротора, а п’ять зубців магнітного полюса 2 обмотки фази В розташовані поруч із зубці ротора мають зсув на 1/4 кроку, тобто 1,8 °.Там, де намальовано коло, зубці магнітного полюса А-фази 3 і ротора будуть зміщені на 3,6 °, і зубці будуть вирівняні з канавками.
Лінія магнітного поля є замкнутою кривою вздовж N-кінця ротора → A (1) S магнітний полюс → магнітопровідне кільце → A (3 ') N магнітний полюс → ротор S-кінець → ротор N-кінець.Коли фаза A вимикається, а фаза B живиться, магнітний полюс 2 генерує N-полярність, а найближчі до нього S-полюсні зубці ротора 7 притягуються, так що ротор обертається на 1,8 ° за годинниковою стрілкою, щоб досягти магнітного полюса 2 і зубців ротора до зубців , B Розвиток фази зубців статора фазної обмотки показано на рис. 5, в цей час магнітний полюс 3 і зубці ротора мають зсув на 1/4 кроку.
Аналогічно, якщо подача енергії триває близько чотирьох ударів, ротор крок за кроком обертається за годинниковою стрілкою.Щоразу, коли виконується подача живлення, кожен імпульс обертається на 1,8 °, що означає, що кут кроку становить 1,8 °, і ротор обертається один раз. Потрібно 360 ° / 1,8 ° = 200 імпульсів (див. малюнки 4 і 5).

Те ж саме вірно на крайньому кінці ротора S. Коли зубці обмотки протилежні зубцям, магнітний полюс однієї фази поруч з ним зміщується на 1,8 °.3 Драйвер крокового двигуна Для нормальної роботи кроковий двигун повинен мати драйвер і контролер.Роль драйвера полягає в розподілі керуючих імпульсів у кільці та посиленні потужності, щоб обмотки крокового двигуна подавалися під напругу в певному порядку для керування обертанням двигуна.Драйвер крокового двигуна 42BYG250C - SH20403.Для джерела живлення 10 В ~ 40 В постійного струму клеми A +, A-, B + і B- повинні бути підключені до чотирьох проводів крокового двигуна.Клеми DC + і DC- підключаються до джерела живлення постійного струму драйвера.Схема вхідного інтерфейсу включає загальну клему (підключається до плюсової клеми джерела живлення вхідної клеми)., Вхід імпульсного сигналу (введення серії імпульсів, внутрішньо розподілених для керування фазою A, B крокового двигуна), вхід сигналу напрямку (може реалізувати позитивне та негативне обертання крокового двигуна), вхід сигналу в автономному режимі.
Benefitsedit
Гібридний кроковий двигун поділяється на дві фази, три фази та п’ять фаз: двофазний кроковий кут зазвичай становить 1,8 градуса, а п’ятифазний кроковий кут – 0,72 градуса.Зі збільшенням кута кроку кут кроку зменшується, а точність підвищується.Цей кроковий двигун найбільш широко використовується.Гібридні крокові двигуни поєднують у собі переваги як реактивних, так і постійних магнітних крокових двигунів: кількість пар полюсів дорівнює кількості зубців ротора, яку можна змінювати в широкому діапазоні за потреби;індуктивність обмотки змінюється в залежності від
Зміна положення ротора невелика, легко досягти оптимального контролю роботи;осьовий магнітний контур, що використовує нові матеріали постійного магніту з продуктом високої магнітної енергії, сприяє покращенню продуктивності двигуна;магнітна сталь ротора забезпечує збудження;без явних коливань.[3]