Просмотры:8 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2023-05-22 Происхождение:Работает
Шаговый двигатель, также известный как импульсный двигатель, представляет собой разновидность асинхронного двигателя, который требует многих профессиональных знаний, таких как машинное оборудование, двигатель, электроника и компьютер.Как исполнительный механизм шаговый двигатель является одним из ключевых продуктов мехатроники и широко используется в различных системах автоматизации управления.С развитием микроэлектроники и вычислительной техники спрос на шаговые двигатели с каждым днем увеличивается, и они используются в различных областях народного хозяйства.
A шаговый двигатель представляет собой привод, который преобразует электрические импульсы в угловое перемещение.Он преобразует электрические импульсные сигналы в угловое перемещение или линейное перемещение, является основным исполнительным механизмом в современных цифровых системах программного управления и широко используется.
Система управления шаговым двигателем состоит из трех частей: контроллера шагового двигателя, драйвера шагового двигателя и шагового двигателя.Контроллер шагового двигателя является командным центром, который посылает сигнальные импульсы драйверу шагового двигателя, а шаговый двигатель драйвер получает Когда сигнальный импульс преобразуется в электрический импульс, шаговый двигатель приводится во вращение.Каждый раз, когда контроллер посылает сигнальный импульс, шаговый двигатель вращается на угол, и его вращение происходит шаг за шагом на фиксированный угол.Контроллер может управлять углом поворота шагового двигателя, контролируя количество импульсов, чтобы обеспечить точное позиционирование.Скорость вращения шагового двигателя точно контролируется путем управления частотой импульсов.
Обычно ротор двигателя представляет собой постоянный магнит.Когда ток протекает через обмотку статора, обмотка статора создает векторное магнитное поле.Магнитное поле заставит ротор вращаться под углом, так что направление пары магнитных полей ротора согласуется с направлением магнитного поля статора.Когда вектор магнитного поля статора поворачивается на угол.Ротор также поворачивается на угол с этим магнитным полем.
Каждый раз, когда подается электрический импульс, двигатель поворачивается на угол и продвигается на один шаг вперед.Угловое смещение, которое он выдает, пропорционально количеству входных импульсов, а скорость вращения пропорциональна частоте импульсов.Измените порядок подачи питания на обмотки, и двигатель начнет двигаться в обратном направлении.Следовательно, вращением шагового двигателя можно управлять, контролируя количество импульсов, частоту и последовательность включения каждой фазной обмотки двигателя.
Когда шаговый двигатель переключает ток возбуждения обмотки статора один раз, ротор вращается на фиксированный угол, который мы называем углом шага.Угол шага обычно определяется крутящим моментом, создаваемым переключаемым фазным током, поэтому количество полюсов на фазу должно быть четным.Шаговые двигатели обычно имеют более двух фаз, и, конечно же, существуют специальные однофазные двигатели. шаговые двигатели только с одной катушкой.Хотя он однофазный, на самом деле это направление магнитного потока, создаваемого катушкой, которая попеременно меняется на противоположную, чтобы заставить ротор вращаться.Конечно, в нашей реальной работе число фаз практического шагового двигателя может быть однофазным, двухфазным, трехфазным, четырехфазным и пятифазным.
Чем выше шаговый двигатель разрешение (количество шагов на оборот, 360°, деленное на угол шага), тем выше точность позиционирования.Для получения высокого разрешения число полюсов должно быть больше.Ротор типа ПМ имеет полюса N и S, попеременно расположенные на внешней поверхности сердечника ротора через равные промежутки.Количество полюсов ротора равно сумме количества полюсов N и полюсов S.Для упрощения объяснения количество пар полюсов принято равным 1. Здесь определяется, что угол шага θs шагового двигателя, ротор которого представляет собой постоянный магнит, выражается следующей формулой, где Nr — число роторов пар полюсов, P – количество фаз статора,
θs=180°/PNr
Физический смысл вышеприведенной формулы таков: Механический угол за один оборот ротора равен 360°., Если для его удаления используется номер полюса 2Nr, он эквивалентен механическому углу, занимаемому одним полюсом, который составляет 180°/Nr.Другими словами, механический угол полюса делится на количество фаз статора, чтобы получить угол шага.Эта концепция показана на рисунке ниже.
Из формулы θs=180°/PNr видно, что чем меньше угол шага, тем выше разрешающая способность, поэтому для улучшения разрешающей способности шагового двигателя необходимо увеличить число пар полюсов ротора или использовать многофазная формула с большим количеством фаз статора P-метод.Однако увеличение Nr ограничено механической обработкой, поэтому для изготовления шагового двигателя с высоким разрешением необходимо использовать вместе два метода.
Лучший шаговый двигатель будет способен обеспечить требуемый крутящий момент, а также будет достаточно быстрым. Я предлагаю вам мой лучший выбор в зависимости от категории шагового двигателя:
