Hogyan működik léptetőmotorok robotosha
Ahogy léptetőmotorok működik
Egy léptetőmotor az egyik legegyszerűbb, olcsó és egyszerű megoldás megvalósításához pontos helymeghatározó rendszerek. Ezeket a motorokat gyakran használják a különböző CNC szerszámgépek és robotok. Ma fogok beszélni, hogyan kell megépíteni a léptetőmotorok és hogyan működnek.
Mi egy léptető motor?
Először is, a léptető motor - a motor. Ez azt jelenti, hogy átalakítja az elektromos energiát mechanikai energiává. A fő különbség közte és az összes többi típusú motorok ez az út, amely a forgás bekövetkezik. Eltérően más motorok, léptetőmotorok nem folyamatosan forog! Ehelyett forognak lépések (innen a név). Minden lépés egy részét képviseli egy teljes fordulatot. Ez a rész elsősorban attól függ, a mechanikus motor egység és a kiválasztott folyamat irányítását. Léptető motorok is különböző módon a hatalom. Ellentétben AC vagy DC motorok, ezek általában szabályozott impulzusokkal. Minden egyes impulzus alakítjuk át, hogy milyen mértékben a forgatás történik. Például, 1.8º léptetőmotor forgatja a tengelyt 1,8 ° minden egyes bejövő impulzus. Gyakran előfordul, hogy azért, mert ez a jellemző, léptetőmotorok, más néven digitális.
Alapjai léptetőmotor
Mint minden motorok, léptetőmotorok áll állórész és a forgórész. A rotort állandó mágnesek és az állórész része tartalmaz egy tekercset (tekercselés). A léptetőmotor, általában, az alábbiak szerint:
Itt látjuk a kanyargós 4 szögben 90 ° egymáshoz képest, található a motorban. A különbségek a csatlakozási módszerek tekercsek végső soron meghatározza a típusú kapcsolat a léptetőmotor. A fenti ábrán, a tekercsek vannak összekötve. Motor szerint ez a rendszer egy fordulópont pályán 90 °. A tekercsek hasznosítják egy kört - az egyik a másik után. A forgásirány határozza meg a sorrendet, amely a tekercsek hasznosítják. A következő táblázat szemlélteti a kezelő az ilyen motor. A jelenlegi a kanyargós zajlik időközönként 1 másodperc. A motor tengelye forog 90 ° valahányszor az áram folyik át a tekercsen.
vezérlési mód
Most úgy vélik a különböző módszerek áramellátását a kanyargós, és látni fogja ennek eredményeként a forgó motor tengely.
Hullám ellenőrzés vagy irányítás teljes lépésben egy kanyargós
A fent leírt módszer az úgynevezett vezérlő hullám tekercselés. Ez azt jelenti, hogy a csak egy tekercs áram folyik. Ezt a módszert ritkán használják. Alapvetően az emberek igénybe annak érdekében, hogy csökkentse az energiafogyasztást. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy kevesebb, mint fele a nyomatékot, így a motor terhelését nem lehet jelentős.
Egy ilyen motor 4 lépésben fordulatonként, amely a névleges lépések számát.
Összesen lépés vezérlési mód
A második, és a leggyakrabban használt módszer a teljes lépéses módszer. Az eljárás kivitelezésére, a feszültséget a tekercseket párosával. Attól függően, hogy az eljárás a kapcsolás (soros vagy párhuzamos), a motor lesz szükség a kettős feszültség vagy áram működtetni a kettős tekintetében a szükséges egy gerjesztés kanyargós. Ebben az esetben a motor fog 100% a névleges nyomaték.
Egy ilyen motor 4 lépés egy teljes fordulaton, ami a névleges lépések számát neki.
Polushagovy mód
Ez egy nagyon jó módja annak, hogy kétszer a pontosság az helymeghatározó rendszer megváltoztatása nélkül semmit a „vas”! Az eljárás kivitelezésére, az összes párt a tekercsek hajtott egyidejűleg, ahol a forgórész forog felére normál pályán. Ez a módszer is megvalósítható egy vagy két tekercs. Mutatja, hogyan működik.
Ezzel a módszerrel, az azonos motorral lesz kétszerese a lépések számát forradalom, ami azt jelenti, dupla pontosságú helymeghatározó rendszer. Például ez a motor, így 8 lépést tesz meg fordulatonként!
microstepping mód
Microstepping mód a leggyakrabban használt módszer szabályozására léptetőmotorok a mai napig. microstepping Az ötlet az, hogy az energiát a motor tekercselés hüvelyesek és jel alakját. hasonlító szinuszhullám. Ez a módszer a változó a helyzet az átmenet az egyik lépéstől a másik lehetővé teszi, hogy megkapjuk a sima elmozdítás, így a léptetőmotorok széles körben használják olyan alkalmazásokban, mint helyzetmeghatározó rendszerek olyan CNC gépek. Továbbá, spurts különböző részek csatlakoztatva a motor, valamint a lökés a motor jelentősen csökken. A MicroStep módban, a léptető motor forgathatja olyan simán, mint a hagyományos egyenáramú motorok.
Az alakja átfolyó áram a tekercs hasonló egy szinuszhullám. Azt is fel lehet használni formájában digitális jelek. Íme néhány példa:
Bár úgy tűnik, hogy microstepping mód lépések nagyobb lesz, de valójában ez nem történik meg. Pontosságának javítása a leggyakrabban használt trapéz felszerelés. Ezt a módszert alkalmazzák, hogy zökkenőmentes mozgását.
Típusai léptetőmotorok
Léptető motor egy állandó mágnes
A rotor és motor van egy állandó mágnes formájában egy lemez, amely két vagy több pólus. Ez pontosan ugyanúgy működik, mint a fent leírt. állórész tekercsek fog vonzani vagy taszítani állandó mágnes a forgórész, és ezáltal egy olyan nyomatékot generál. Az alábbi ábra egy léptető motor egy állandó mágnes.
Jellemzően, az ilyen motorok lépés nagysága fekvő tartományban 45-90 °.
Léptetőmotor változó vonakodás
Az ilyen típusú motort a rotor nem állandó mágnes. Ehelyett, a forgórész készíthető lágy mágneses fém formájában fogazott tárcsa típusú sebességváltó. Az állórész tekercsek több mint négy. A tekercsek Melyik ellentétes pár, és vonzza a rotort. Az a tény, állandó mágnes negatívan befolyásolja a nyomaték mértékét, akkor jelentősen csökken. De van még egy nagy plusz. Ezek a motorok nem rendelkeznek a zárónyomatékkal. A rögzítési pont - az által létrehozott nyomaték állandó mágnesek a rotor vonzódnak az állórész forgórész hiányában áram a tekercsekben. Egy könnyen érthető, hogy ez az a pillanat, ha elcsavarja a kar le léptető motor egy állandó mágnes. Érezni fogja a kattanást minden motor lépést. Tény, hogy amit érzel, és azt rögzítő pont, amely vonzza a mágnest az állórész forgórész. A következő táblázat szemlélteti a művelet egy léptető motor változó vonakodás.
Léptető motorok változó vonakodás jellemzően pályán fekvő tartományban 5-15 ° C.
Hibrid léptetőmotor
Ez a fajta léptetőmotorok az úgynevezett „hibrid”, mert egyesíti a jellemzői léptetőmotorok és az állandó mágnes és változó vonakodás. Ezek a kiváló megtartása és dinamikus nyomatékot, valamint egy nagyon kis lépés mérete fekvő tartományban 0,9-5 °, amely kiváló pontosságot. Mechanikai alkatrészek foroghat, amely magasabb, mint más típusú léptető motorok. Ez a fajta motort használt CNC gépek egy high-end és robotok. A fő hátránya - a magas költségek.
Normál motor 200 lépést tesz meg fordulatonként lesz pozitív 50 és negatív 50 pólusok 8 tekercsek (4 pár). Tekintettel arra, hogy a mágnes nem lehet, egy elegáns megoldást találtak. Hozott két különböző 50-fogazott tárcsa. egy hengeres állandó mágnes is használják. Lemezek hegesztett egyik pozitív, a másik, hogy a negatív pólusa az állandó mágnes. Így az egyik meghajtó pozitív pólus a fogaik, a másik - negatív.
Két 50-fogazott tárcsa alatt és felett helyezkednek az állandó mágnes
A trükk az, hogy a tárcsák vannak elhelyezve oly módon, hogy ha megnézzük őket felülről, úgy néznek ki, mint egy egyszeri 100 zuby meghajtó! Emelkedett ugyanazon a lemezen egy vonalban vannak esik a többi.
A bemélyedésekkel az egyik lemezt egy vonalban vannak a kiemelkedések a másik
Az alábbi ábra egy működését egy olyan hibrid léptetőmotor, amelynek 75 lépést tesz meg fordulatonként (1,5 ° per lépés). Érdemes megjegyezni, hogy 6 a tekercsek vannak kapcsolva, amelyek mindegyike egy tekercset a szemközti oldalon. Valószínűleg arra számítanak, hogy a tekercsek úgy vannak elhelyezve egy 60 ° -os szög egymás mellett, de valójában nem az. Feltételezve, hogy az első pár - a legfelső és legalsó tekercs, míg a második pár van feszítve a 60 + 5 ° képest az első és a harmadik ofszet 60 + 5 ° -kal a második. A szögletes különbség az oka a motor forgás. Ellenőrzési módok teljes és fél lépéseket lehet használni, de a hullám kontroll az energiafogyasztás csökkentése érdekében. Az alábbiakban bizonyították teljes lépésvezérlő. A polushagovom módban a lépések számát növelni 150!
Ne próbálja követni a tekercsek, hogy hogyan működik. Csak középpontjában egy kanyargós, és várjon. Észre fogja venni, hogy amikor a tekercs van szó, van 3 pozitív (piros) 5 ° mögött, akiket vonz a forgásirányt és a másik 3 negatív pólus (kék) 5 ° elő, ami kitolja a forgásirányt. Szakad tekercs mindig található a pozitív és a negatív pólus.
Csatlakozó a tekercsek
Léptető motorok többfázisú motorok. Több tekercselés azt jelenti, több fázisban. Több ütemben simább a motor működését és több vyokaya költség. Nyomaték nem kapcsolódik a fázisok száma. A legszélesebb körben alkalmazott két-fázisú motorok. Ez az a minimális összeg szükséges ahhoz, hogy a léptető motor működteti. Meg kell érteni, hogy a szám a fázisok nem feltétlenül határozza meg a menetszám. Például, ha minden fázis két pár tekercselés és egy két-fázisú motor, a menetszám egyenlő 8. Ez határozza meg, csak a mechanikai jellemzőit a motor. Az egyszerűség kedvéért meg fogja vizsgálni a legegyszerűbb váltakozó áramú motor egy pár fázisonként tekercsek.
Három különböző típusú kapcsolatok kétfázisú léptetőmotorok. A tekercsek egymással össze vannak kötve, és attól függően, a kapcsolat, a különböző számú vezetékek csatlakozáshoz használt a motort a vezérlő.
bipoláris motor
Ez a legegyszerűbb konfiguráció. Felhasználás 4 vezetékeket, hogy csatlakoztassa a motort a vezérlő. A tekercsek sorba vannak kapcsolva, vagy párhuzamos. Példa bipoláris motor:
A motor 4 terminálok. Két sárga terminál (szín nem felelő szabvány!) Nourish függőleges tekercs, két rózsaszín - vízszintes tekercs. A probléma ezzel a konfigurációval, hogy ha valaki meg akarja változtatni a mágneses polaritás, akkor az egyetlen módja az, hogy változtatni az irányt az elektromos áramot. Ez azt jelenti, hogy a vezérlő áramkör lesz bonyolult, például akkor H-hídon.
unipoláris motor
A unipoláris motor közös vezeték csatlakozik a pont, ahol a két tekercsek egymással össze vannak kötve:
Ezzel a közös szálat, könnyen változtatni a mágneses pólusok. Tegyük fel például, már csatlakozik a közös vezetéket a földre. Energizált első következtetés az, kanyargós, majd egy másik - mi változik a mágneses pólusok. Ez azt jelenti, hogy az áramkör a bipoláris motor nagyon egyszerű, mint a szabály, mely mindössze két tranzisztor fázisonként. A fő hátránya az, hogy minden egyes alkalommal, csak a felét használják a rendelkezésre álló tekercselést. Olyan ez, mintha a hullám motorvezérlés a gerjesztés egy tekercs. Így nyomaték mindig körülbelül a fele a nyomaték, amit el lehetett érni, ha a két tekercs használták. Más szóval, unipoláris motor többnek kell lennie, mint kétszer olyan marker, míg a bipoláris motor, hogy ugyanazt a nyomatékot. A unipoláris motor lehet használni, mint egy bipoláris motor. Ehhez meg kell hagyni a közös szálat hagyva.
Unipoláris motorok lehetnek 5 vagy 6 terminálok kapcsolat. A fenti ábrán bizonyította unipoláris motor 6 pin. Vannak motorok, amelyben két vezeték csatlakozik a közös. Ebben az esetben, a motor 5 csatlakozókat.
8-tűs léptetőmotor
Ez a leginkább rugalmas szempontjából léptetőmotor kapcsolatok. Minden tekercsek terminálok mindkét oldalon:
Ez a motor is kapcsolható minden lehetséges módon. Meg lehet csatlakoztatni:
- 5 vagy 6-pin unipoláris,
- bipoláris egy sorba kapcsolt tekercsek
- Bipoláris párhuzamosan kapcsolt tekercsek
- bipoláris egy csatlakozással fázisonként az alkalmazások alacsony energiafogyasztás
Hogyan értékeli ezt a kiadványt? (195 szavazat, átlag: 4.80 kívül 5)