Hybrid stegmotor

Produktredigering
Den ursprungliga modellen av stegmotorn har sitt ursprung i slutet av 1930-talet från 1830 till 1860. Med utvecklingen av permanentmagnetmaterial och halvledarteknik utvecklades och mognade stegmotorn snabbt.I slutet av 1960-talet började Kina forska och tillverka stegmotorer.Sedan dess och fram till slutet av 1960-talet var det främst ett litet antal produkter som utvecklats av universitet och forskningsinstitut för att studera vissa enheter.Först i början av 1970-talet kom genombrott inom produktion och forskning.Från mitten av 70-talet till mitten av 1980-talet gick det in i utvecklingsstadiet, och olika högpresterande produkter utvecklades kontinuerligt.Sedan mitten av 1980-talet, på grund av utvecklingen och utvecklingen av hybridstegmotorer, har tekniken för Kinas hybridstegmotorer, inklusive karossteknik och drivteknik, gradvis närmat sig nivån för utländska industrier.Olika hybridstegmotorer Produkttillämpningar för dess förare ökar.
Som ställdon är stegmotor en av nyckelprodukterna inom mekatronik och används ofta i olika automationsutrustningar.En stegmotor är ett styrelement med öppen slinga som omvandlar elektriska pulssignaler till vinkel- eller linjärförskjutning.När stegdrivaren tar emot en pulssignal, driver den stegmotorn att rotera en fast vinkel (dvs stegvinkel) i den inställda riktningen.Vinkelförskjutningen kan styras genom att styra antalet pulser för att uppnå syftet med exakt positionering.Hybrid stegmotor är en stegmotor designad genom att kombinera fördelarna med permanentmagnet och reaktiv.Den är uppdelad i två faser, tre faser och fem faser.Den tvåfasiga stegvinkeln är i allmänhet 1,8 grader.Den trefasiga stegvinkeln är i allmänhet 1,2 grader.

Hur det fungerar
Strukturen hos hybridstegmotorn skiljer sig från den för den reaktiva stegmotorn.Statorn och rotorn på hybridstegmotorn är alla integrerade, medan statorn och rotorn på hybridstegmotorn är uppdelade i två sektioner som visas i figuren nedan.Små tänder är också fördelade på ytan.
Statorns två slitsar är välplacerade och lindningar är anordnade på dem.Ovan visas tvåfasiga 4-parmotorer, varav 1, 3, 5 och 7 är A-faslindade magnetiska poler, och 2, 4, 6 och 8 är B-faslindade magnetiska poler.De intilliggande magnetiska pollindningarna för varje fas är lindade i motsatta riktningar för att skapa en sluten magnetisk krets som visas i x- och y-riktningarna i figuren ovan.
Situationen för fas B liknar den för fas A. Rotorns två slitsar är förskjutna med halva stigningen (se figur 5.1.5), och mitten är förbunden med ett ringformat permanentmagnetiskt stål.Tänderna på de två sektionerna av rotorn har motsatta magnetiska poler.Enligt samma princip för den reaktiva motorn, så länge som motorn är aktiverad i storleksordningen ABABA eller ABABA, kan stegmotorn kontinuerligt rotera moturs eller medurs.
Uppenbarligen har alla tänder på samma segment av rotorblad samma polaritet, medan polariteterna hos två rotorsegment av olika segment är motsatta.Den största skillnaden mellan en hybridstegmotor och en reaktiv stegmotor är att när det magnetiserade permanentmagnetiska materialet avmagnetiseras kommer det att finnas en oscillationspunkt och en utstegszon.
Rotorn på en hybridstegmotor är magnetisk, så vridmomentet som genereras under samma statorström är större än för en reaktiv stegmotor, och dess stegvinkel är vanligtvis liten.Därför kräver ekonomiska CNC-verktyg i allmänhet hybridstegmotordrift.Hybridrotorn har dock en mer komplex struktur och en stor rotortröghet, och dess hastighet är lägre än för en reaktiv stegmotor.

Struktur- och drivredigering
Det finns många inhemska tillverkare av stegmotorer, och deras arbetsprinciper är desamma.Följande tar en inhemsk tvåfas hybridstegmotor 42B Y G2 50C och dess drivenhet SH20403 som ett exempel för att introducera strukturen och drivmetoden för hybridstegmotorn.[2]
Tvåfas hybrid stegmotorstruktur
Vid industriell styrning kan en struktur med små tänder på statorstolparna och ett stort antal rotortänder som visas i figur 1 användas, och dess stegvinkel kan göras mycket liten.Bild 1 två

Strukturdiagrammet för fashybridstegmotorn och kopplingsschemat för stegmotorlindningen i fig. 2, tvåfaslindningarna för A och B är fasseparerade i radiell riktning, och det finns 8 utskjutande magnetiska poler längs med statorns omkrets.De 7 magnetiska polerna tillhör A-faslindningen och de 2, 4, 6 och 8 magnetiska polerna tillhör B-faslindningen.Det finns 5 tänder på varje polyta av statorn, och det finns kontrolllindningar på polkroppen.Rotorn består av ett ringformat magnetiskt stål och två sektioner av järnkärnor.Det ringformade magnetiska stålet är magnetiserat i rotorns axiella riktning.De två sektionerna av järnkärnor är installerade vid de båda ändarna av det magnetiska stålet, så att rotorn är uppdelad i två magnetiska poler i axiell riktning.50 tänder är jämnt fördelade på rotorkärnan.De små tänderna på de två sektionerna av kärnan är förskjutna med halva stigningen.Den fasta rotorns stigning och bredd är desamma.

Arbetsprocess för tvåfas hybridstegmotor
När de tvåfasiga styrlindningarna cirkulerar elektricitet i ordningen, aktiveras endast en faslindning per slag, och fyra slag utgör en cykel.När en ström passerar genom styrlindningen genereras en magnetomotorisk kraft, som samverkar med den magnetomotoriska kraften som genereras av det permanentmagnetiska stålet för att generera elektromagnetiskt vridmoment och få rotorn att göra stegvis rörelse.När A-faslindningen är aktiverad, attraherar den magnetiska S-polen som genereras av lindningen på rotorns N ytterpol 1 rotorns N-pol, så att den magnetiska polen 1 är tand-till-tand, och magnetfältslinjerna riktas från rotorns N-pol till tandytan på den magnetiska polen 1, och den magnetiska polen 5 Tand-till-tand, magnetiska poler 3 och 7 är tand-till-spår, som visas i figur 4
图 A-fas aktiverad rotor N extrem statorrotor balansdiagram.Eftersom de små tänderna på de två sektionerna av rotorkärnan är förskjutna med halva stigningen, vid rotorns S-pol, stöter S-polens magnetfält som genereras av de magnetiska polerna 1' och 5' bort rotorns S-pol, som är exakt tand-till-slits med rotorn, och polen 3 ' Och 7'-tandsytan genererar ett N-poligt magnetfält, som attraherar rotorns S-pol, så att tänderna är vända mot tänderna.Rotorns N-poliga och S-poliga rotorbalansdiagram när A-faslindningen är aktiverad visas i figur 3.

Eftersom rotorn har 50 tänder totalt är dess stigningsvinkel 360 ° / 50 = 7,2 °, och antalet tänder som upptas av varje polstigning på statorn är inte ett heltal.Därför, när A-fasen av statorn är aktiverad, är N-polen på rotorn och polen på 1. De fem tänderna är motsatta rotortänderna, och de fem tänderna på den magnetiska polen 2 i fasen B lindar intill rotortänderna har en 1/4 stigningsförskjutning, dvs 1,8°.Där cirkeln är ritad kommer tänderna på den A-fas magnetiska polen 3 och rotorn att förskjutas 3,6 °, och tänderna kommer att vara i linje med spåren.
Magnetfältslinjen är en sluten kurva längs N-änden av rotorn → A (1) S magnetisk pol → magnetiskt ledande ring → A (3 ') N magnetisk pol → rotor S-ände → rotor N-ände.När fas A stängs av och fas B aktiveras genererar magnetpol 2 N-polaritet, och S-polens rotor 7 tänder närmast den attraheras, så att rotorn roterar 1,8° medurs för att uppnå magnetisk pol 2 och rotortänder till tänder , B Fasutvecklingen av faslindningens statortänder visas i fig. 5, vid denna tidpunkt har den magnetiska polen 3 och rotortänderna en 1/4 stigningsfelinriktning.
I analogi, om aktiveringen fortsätter i storleksordningen fyra slag, roterar rotorn steg för steg medurs.Varje gång spänningen utförs roterar varje puls 1,8°, vilket innebär att stegvinkeln är 1,8°, och rotorn roterar en gång. Kräver 360° / 1,8° = 200 pulser (se figur 4 och 5).

Detsamma gäller vid den yttersta änden av rotorn S. När lindningständerna är motsatta tänderna, är den magnetiska polen i en fas bredvid den felinriktad med 1,8°.3 Stegmotordrivare Stegmotorn måste ha förare och styrenhet för att fungera normalt.Förarens roll är att fördela styrpulserna i en ring och förstärka effekten, så att stegmotorns lindningar aktiveras i en viss ordning för att styra motorns rotation.Drivrutinen för stegmotorn 42BYG250C är SH20403.För 10V ~ 40V DC strömförsörjning måste A+, A-, B+ och B- anslutningarna anslutas till stegmotorns fyra ledningar.DC + och DC- terminalerna är anslutna till förarens DC-strömförsörjning.Ingångsgränssnittskretsen inkluderar den gemensamma terminalen (anslut till den positiva terminalen på ingångsterminalens strömförsörjning)., Pulssignalingång (matar in en serie pulser, internt allokerade för att driva stegmotorns A, B-fas), riktningssignalingång (kan realisera stegmotorns positiva och negativa rotation), offline-signalingång.
Benefitsedit
Hybridstegmotorn är uppdelad i två faser, tre faser och fem faser: den tvåfasiga stegvinkeln är vanligtvis 1,8 grader och den femfasiga stegvinkeln är vanligtvis 0,72 grader.Med ökningen av stegvinkeln minskas stegvinkeln och noggrannheten förbättras.Denna stegmotor används mest.Hybridstegmotorer kombinerar fördelarna med både reaktiva och permanentmagnetiska stegmotorer: antalet polpar är lika med antalet rotortänder, som kan varieras över ett brett område efter behov;lindningsinduktansen varierar med
Rotorpositionsändringen är liten, lätt att uppnå optimal driftkontroll;axiell magnetisk magnetisk krets, med användning av nya permanentmagnetmaterial med hög magnetisk energiprodukt, bidrar till förbättring av motorprestanda;rotormagnetiskt stål ger excitation;ingen uppenbar svängning.[3]


Posttid: 19 mars 2020