Askelmoottori: toimii periaatteessa kaavio kuvaus, ominaisuudet

Moderni sähköinen käyttö paljon erilaisia laitteita, joista osa on suunniteltu automatisoida toimintaa. Joten on askelmoottori. Periaate on tämän laitteen toiminta ja laite on kuvattu artikkelissa.

Mikä se on?

Ns elektro-mekaaninen laite lähettämiseksi ohjaussignaalin mekaanisen liikkeen roottorin. Kukin liike päättyy tarkasti ennalta määrättyyn kiinnitys- asennossa. Laite on kulmikas tai lineaarinen. On syytä muistaa, että askelmoottori moottori periaatetta , jota selostetaan jäljempänä, on synkroninen laite.

Ohjausjärjestelmät kanssa avoimen silmukan (ilman takaisinkytkentää)

Useimmiten tämä laitteet ohjataan erillisen sähköisen piirin. Se vain ruokkii virtalähteeseen. Tällaisia moottoreita käytetään usein piirejä, jotka vaativat taajuuden säätö kierto. Tällä vältetään kalliiden ja monimutkaisten takaisinkytkentäsilmukan, ja moottorin suojaus on helpompaa (tarvitsee vain tarjota nopea veto).

Tämä toimintaperiaate käytetään järjestelmissä avointa viestintää. On syytä muistaa, että mainittu piiri (ilman takaisinkytkentäsilmukka) on hyödyllistä taloudelliselta kannalta, mutta siinä on joitakin merkittäviä rajoituksia.

Siten, roottorin on suhteellisen epävakaa, värähtelevä, jolloin pyörimisnopeutta ja muut ominaisuudet liikkeen missään tapauksessa ei voi olla mahdollisimman oikea, johon ne ovat DC-moottorit, joissa on takaisinkytkentäsilmukka. Laajentaa askelmoottorin tarvitse etsiä keinoja vähentää tärinää.

järjestelmän kokoonpanon

Ymmärtää paremmin rakenteen askelmoottorin ja sen toimintaperiaate on mahdollista tarkastella laitteen toimintaa sen ohjauksessa piiri, joka on noin 20 vuotta sitten käytettiin valmistuksessa reikäkortit. Tätä tarkoitusta varten, joita käytetään yleisesti kolmen ja neljän vaiheen askelmoottori. Nyt harkita järjestelmän ensimmäinen operaatio.

Olemme jo maininneet, että moottorin roottorin pyöritetään ennalta määrätyn matkan vasteena kunkin ohjauspulssin. Arvo tämän kierron on ilmaistu asteina ja sitä kutsutaan vaihe. Logiikkapiiri aktivoidaan signaalin hankkimisen aikana ja sitten välittömästi määrittää oikean vaiheen aktivoimiseksi. Sen jälkeen se lähettää signaalin invertterin, latausvirta, jota käytetään askelmoottoreita. Ominaisuudet laitteen vaativat erilaisia valvontajärjestelmiä. Pääsääntöisesti tämä on asennettu yhteiseen transistorit, vaikka melko äskettäin käytetty tähän tarkoitukseen integroituja piirejä. Ja sen korkean potentiaalin lähtö automaattisesti haluttu vaihe magnetointikäämitys (ensimmäinen, esimerkiksi). Jos potentiaali pienenee, on automaattinen poistaminen käytöstä vaiheen. Joten toteutettu moottorinsuoja.

Vaiheet merkitty järjestysnumeroilla 1, 2, 3, jne. tai kirjaimilla A, B, C, jne. Viimeinen vaihtoehto on käytössä vain, kun kyseessä on noin kaksi vaiheen moottorit. Näin ollen, milloin tahansa vain yhden vaiheen virtaa kaksi, kolme tai neljä saatavilla (riippuen moottorin). Selittää toimintaperiaatteet tällaisen laitteen on pysyvästi mainittu seikka, mutta tulisi ymmärtää, että tämä piiri ei ole täydellinen prosessinohjaus.

Ja lisäyksin

Yksinkertaisin vaihtoehto on syöttää yksittäisiä pulsseja säätöpiiristä. Tässä tapauksessa, esimerkiksi, moottori on kerralla kytkee ketjupyörän kokoonpanolinjalla jonkin matkan eteenpäin. On huomattava, että haettaessa massiivinen mekanismi eteenpäin vain yksi askel pahentaa ongelmaa tärinän, ja huomattava inertia tekee näkyi.

Tällaisissa tapauksissa paljon perusteltua käyttää askelmoottori, joka voi yhdessä ohjauspulssin tehdä useita liikkeitä. Ei myöskään loukkaantunut käyttää tähti hieno hammas kampa. Muuten, jokainen tällainen liike on nimeltään lisäys.

Kuvatussa tapauksessa me lisäys vastaa yhtä ja useista vaiheista, vastaavasti. Jokaisen vaiheen jälkeen, moottori koska tahansa lopettaa, niin kaikki toistuu uudestaan. Tätä kutsutaan lisäliikennettä ja vähitellen valvontaa vastaavasti.

Jos kaikki liikkeet tehdään muutaman askeleen (kuten edellä mainittiin), roottorin värähtelyt ei voi olla. Kun yhden vaiheen liikkeen, värähtelyt ovat sammuttamalla erityinen elektroninen laite. Yleensä askelmoottoreita (jonka ominaisuudet pohdimme) ovat korkean teknologian laitteita työnsä vaatii paljon monimutkaisia sähköinen "täyte".

Yleistä valvontaa periaate

Yksi lisäys useita vaiheita yli neljä seurakuntien joissakin tuotantolinjoja, kokoonpano linjat. Kun datan tallennuslaite (sisäinen flash-muisti, tietokoneen kiintolevy) on lähetetty ohjaimelle, ne suoritetaan lohko kerrallaan. Joista jokainen sisältää kiinteän määrän symboleita (32, 48 tai 64), ja eri järjestelmissä ja eri osoituslaite tämä luku voi vakavasti vaihdella.

Ei ole yllättävää, joka perustuu kotitekoinen mikrotietokone Arduino yleistyneet viime vuosina. Askelmoottori, on ihanteellinen tässä rakenteessa, koska tällainen sidottu se mahtuu sekä käyttövoimajärjestelmän leluja, ja varsin monimutkainen teollisuuden laitteita.

Datalohko siirretään ennen sen käyttöä puolijohde ohjaimen muistiin, ja sitten alkaa liike ohjeiden mukaisesti, jotka on tallennettu ensimmäisen datalohkon (ennen liittämistä sähkömoottori on tarpeen selvittää nämä ominaisuudet).

Jälkeen käskynsuoritusjärjestelmällä alkaa lukea toisen datan jono. Jos jokainen liike koostuu useista pienten askelten, sitten suurin ohjain ennen tarvetta asentaa lisää Cascade. Useimmiten se on suoritettava toiminto sisääntulon ohjain. Se lähettää dataa toiselle säätöpiirin, jossa on tietty aikaväli tietyn järjestelmän (Arduino). Askelmoottori tässä tapauksessa on suojattu ylikuormitusta pyyntöjä.

Jotkut yksityiskohtien käytön SM

Kerromme teille joitakin vivahteita käyttää askelmoottoreita, sekä antaa määritelmä yleisesti käytettyjä tällä alueella:

- Pieni nousukulma. Kuten tiedetään, kun kukin ohjauspulssin moottorin roottoria pyöritetään jossain tietyssä määrin. Kentällä on vähemmän, sitä korkeampi voi olla välitöntä nopeus. On tärkeää tietää, että askelmoottorit voivat hyvinkin hyvin pieni askel. Stepper määrä tässä tapauksessa on kierrosten lukumäärä yhdessä vaiheessa, ja tämä arvo on erittäin tärkeä insinöörien. Se lasketaan seuraavan kaavan avulla:

S = 360 / θS, jossa S - vaiheen numero, θ - vaihe (pyörähdyskulman).

Useimmissa tapauksissa, askelmoottori asema voi suorittaa 96, 128 tai 132 askelta kierrosta kohti. Nelivaiheiseen malli on joskus ero 200. oleva harvinainen tarkkuutta moottoreita vain yksi liikevaihto voidaan tehdä välittömästi 500 tai 1000 askelta. Kuitenkin yksinkertainen laji on mahdoton saavuttaa, koska ne kiertokulma on 90, 45 tai 15 °.

- Tarkka nopeus. Se on tämä parametri määrittää yleistä laatua laitteen. Tiedät jo, että työ askelmoottorin vaatii häntä lopettamaan ja lukita tiettyyn asentoon sen jälkeen datalohkon. Tietenkin tavalliset mekaniikan kertoo selvästi, että koska inertia, kitkavoimia ja muut tekijät voivat kaikenlaisia poikkeamat esiasetusparametrit.

Torjunnan haittatapahtumat

Kuilu roottorin ja staattorin hampaiden on aina vähintään jäykkyyden lisäämiseksi kiinnityksen. Hyvin paikannustarkkuus riippuu ominaisuuksista invertterin vain, koska muut tekijät, se vaikuttaa paljon vähäisemmässä määrin.

Ja nyt täytyy harkita useita tärkeitä ominaisuuksia ja käsitteitä, kuten suurin staattinen hetkellä määräyksiä "kuollut" roottori ja paikannustarkkuus kaikkien näiden säännösten. Määrittää edellä termit on kaksi välittömästi hyväksyneet yhteiset käsite.

Maksimi sähköisyyttä

Kuten olemme jo todenneet, se on vain kaksi asentoa:

• Säilyttävä. Tämä on suurin vaikutus, joka voidaan teoriassa soveltaa akselin askelmoottorin on jo innoissaan aiheuttamatta liikettä.
• Vahvistamisesta. Näin ollen, se on myös suurin staattinen vaikutus, joka voidaan teoriassa soveltaa virittymättömässä moottorin akselille ilman, että aiheutetaan edelleen pyörimisen.

Pitomomentti on korkeampi, alhaisempi esiintymistodennäköisyys paikannus aiheuttamat virheet arvaamattomia kuorman (estetty kondensaattoreita sähkömoottorit, esimerkiksi). Täysi kiinnityskohta on mahdollista vain niissä malleissa moottoreita, kestomagneetit.

"Dead" roottorin asennon

On vain kolme asentoa, jossa roottori pysähtyy kokonaan:

• Tasapainotilassa. Se tulee täysin pysähtynyt innoissaan askelmoottori.
• Fiksaatio. Myös, tilassa, jossa roottori pysähtyy. Mutta tätä termiä käytetään ainoastaan niistä moottoreissa, joissa on kestomagneetti muotoilu.
• Nykyaikaisessa malleja askelmoottoreita, jotka täyttävät kaikki vaatimukset ympäristö- ja energiavarmuutta, kun roottori on pysähtynyt täysin jännitteetön ja mutkainen.

Tietoja paikannustarkkuus

Lopuksi, puhutaanpa tärkeimmät käsitteet. Se on noin paikannus tarkkuus. Voit arvata, kuinka tärkeää on toimittaessa monimutkaisia teollisia laitteita. On kaksi tärkeää termejä:

• Error kulma-asentoon. Se on määritelty positiivinen tai negatiivinen lähtö standardi kulma-tila, joka on usein nähtävissä tapauksissa siirto roottorin asennosta toiseen. Pääsääntöisesti syyttää inertia ja huonoja soviteosilla.
• paikannustarkkuus. Tämä on suurin arvo kulma-asennon roottorin aikana tapahtuneet virheet koko ajan tehostamalla liikkeen.

Tärkeää! Etsi rajoitukset koskevat kullekin askelmoottoreille voi olla sekä virallisella sivulla, tuottajien sekä viittauksesta mukana toimitetuissa tällaisia tuotteita. Tyypillisesti virhe arvo on välillä 0,08 -0,03 °. Yksinkertaisesti sanottuna, paikannuksen tarkkuus lasketaan summana näiden kahden luvun: 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °.

Siten, askelmoottori, jota kuvataan toimintaperiaate viittaa korkean tarkkuuden laitteita.

Korkea suhde sähkömagneettisen hetki hitausmomentin

Kuten jo ovat, askelmoottori tarvitaan mahdollisimman nopeasti siirtyvän heti saatuaan ohjaimen ohjauspulssin. Sen täytyy olla niin nopeasti pysäyttää, jolla on suuri paikannustarkkuus. Jos liikkeen aikana ohjauspulssin jakso keskeytyy, moottori lakkaa toimimasta asennossa määrittää viimeisen pulssin.

On myös muistettava, että sähkömagneettinen vääntömomentti hitausmomentin SE pitäisi olla paljon suurempi kuin tavanomaisten sähkömoottoreita.

Tehostamalla kierto taajuus ja pulssien taajuus

Koska pyörimisnopeus SM on itse asiassa useita vaiheita aikayksikköä kohti sen sijaan, että termi "nopeus" kirjallisuudessa usein mahdollista täyttää määritelmän "Stepping nopeus". Ennen kuin kytket moottorin, nämä vivahteet luettavaa.

Koska suurin osa askelmoottorit, tämä taajuus on yhtä suuri kuin säätöpulssien lukumäärä, ei olla yllättyneitä epätavallinen sen nimitys teknisissä käsikirjoissa. Tarkemmin sanottuna tällaisten moottoreiden on usein yksikkö Hertz (Hz).

On tärkeää ymmärtää, että vaihe todellinen nopeus moottorin roottori pyörii missään tapauksessa ei heijasta. Asiantuntijat uskovat, että ei ole mitään syytä olla käyttämättä kuvauksessa askelmoottorin on sama määrä kierrosta minuutissa, jota käytetään kuvauksen teknisistä ominaisuuksista tavanomaisille moottoreille. Suhde todellisen nopeuden ja sen analogi stepper lasketaan käyttäen seuraavaa kaavaa:

n = 60f / S, jossa n - pyörimisnopeus ilmaistuna kierroksina per minuutti; f - kierto taajuuden vaiheet; S - vaiheiden määrää.

Muuten, miten määritellään tarvittavat kondensaattorit sähkömoottoreiden? Hyvin yksinkertaista! Tässä riittää käyttää tätä kaavaa:

C = 66 · pNOM

Ei ole vaikea arvata, mitä tarkoitetaan alle pNOM Nimellisteho Moottorin kW.

Yksinkertaisin moottorin kytkentä kaavio EM-178

Ja me nyt harkita yksinkertaisen kytkennän askelmoottorin mallin EM-178, jota käytetään yleisesti teollisissa tulostimissa.

vaihe 0	valkoinen ohjain
vaihe 1	oranssi
vaihe 2	Liität askelmoottoriohjain punaiseen
vaihe 3	Se muodostaa sininen liittimeen
Yhteensä "+" power	ruskea ohjain

Paint työ laajemmassa mittakaavassa ei yksinkertaisesti toimi, koska siellä on miljoonia eri malleja, joiden ominaisuudet on merkittäviä eroja.

Tällä hetkellä erilaisia moottoreita tämä malli. Tässä artikkelissa aiomme keskustella yleisimpiä.

moottoreiden

Juuri tällainen laitteita käytetään yleisesti tänään. Itse asiassa, se on lähes vakio kolmivaiheinen moottori, johon on kuusi staattorin hampaiden. Yksinkertaisesti sanottuna, jokainen kaksi hammasta, keskenään vastakkain, kuuluvat samaan vaiheeseen. Käytetyt sarja- tai rinnankytkennän kelojen.

Mitä roottori, niin se on vain neljä hammasta. Useimmissa tapauksissa valmistajat staattorin ja roottorin magneettista materiaalia, mutta voidaan usein löytää vain massiivinen roottorit tavanomaisia metalleja. Asia on, että aineet, jotka menevät niiden valmistus, on vain yksi tärkeä vaatimus: niiden pitäisi tarjota paras mahdollinen johtavuus magneettikentän. Tämä on erittäin tärkeää, jos ajattelemme askelmoottorin: toiminta liittyy suoraan vahvuus magneettikentän.

Laitteet, joissa on kestomagneetti

Roottorina käytetään sylinterimäisen magneetin, staattorissa on neljä hammasta, joissa on yksittäinen käämitys. Jotta asteikkokulma voitiin entistä voimakkaammin pienentää, on näiden askelmoottoreiden malleissa tarpeen lisätä sekä roottorin navojen lukumäärää että hampaiden lukumäärää staattorissa. On kuitenkin muistettava, että molemmilla parametreilla on melko tiukat fyysiset rajoitukset. Artikkelin viimeisessä kappaleessa on tietoja niiden vaihtoehtoisesta suunnittelusta (kaksisuuntainen porrastusmoottori), mutta tällaisia malleja ei löydy niin usein.

Kuten edellä on jo todettu, askelmalaitteet, joissa on pysyviä magneetteja, pysähtyvät tiukasti kiinteässä asennossa myös silloin, kun käämien jännite poistetaan. Tällöin samaan lukitusmekanismiin kuin edellä käsiteltiin laukaistaan on kiinnitysasento.

Kestomagneettien käyttö on perusteltua monesta näkökulmasta, mutta samalla niiden soveltaminen voi johtaa välittömästi useisiin ongelmiin. Ensinnäkin niiden hinta ei ole kohtuuhintainen. Muuten, kuinka paljon tällainen stepper-moottori on? Kestomagneettien mallien hinta on yli 100 tuhatta ruplaa.

Toiseksi magneettikentän maksimitiheys ei välttämättä ole liian korkea, koska tätä arvoa rajoittaa itse kantoaineen magnetointi. Näin ollen suhteellisen halvat pysyvät ferriittimagneetit eivät salli enempää tai vähemmän riittävän kenttävoimakkuuden saamista. Ja mitkä muut sähkömoottorit toimivat tällä periaatteella?

Hybridilaitteistot

On olemassa toinenkin askelmoottori, joka käyttää osittain samaa periaatetta. Hybridimallit toimivat sekä reaktiivisten että magneettisten moottoreiden kanssa.

Roottorilla on lähes sama rakenne kuin reaktiivinen SHD, mutta käämit tuotetaan hieman eri tavalla. Tosiasia on, että kummassakin napassa käämitys on vain yksi käämi (kolmivaiheinen SD). On helppo olettaa, että kaksi käämiä on jo kierretty nelivaiheisissa malleissa. Käämitys suoritetaan kahden järjestelmän mukaisesti. Erityispiirre on se, että kelojen virityksen aikana luodaan eri polaarien magneettikenttä (bipolaarinen askelmoottori).