Kokie yra žingsninių variklių tipai

A žingsninis variklisyra pavara, kuri valdoma elektriniais impulsais ir paverčia elektros impulsus (skaitmeninius signalus) į kampinius poslinkius. Pastaraisiais metais sparti mikroelektronikos technologijų ir pavaros technologijų plėtra dar labiau paskatino žingsninių variklių kūrimą. Šiame darbe bus išsamiai supažindinama su žingsninių variklių tipais ir jie bus išsamiai suskirstyti į kategorijas pagal fazių skaičių, rotoriaus struktūrą ir pavaros režimą.

 

1. Klasifikacija pagal statoriaus fazių skaičių

Fazių skaičius reiškia apvijų skaičių žingsninio variklio viduje. Žingsniniai varikliai, kuriuos žmonės dažniausiai naudoja šiandien, yra dvifaziai, trifaziai ir penkių fazių žingsniniai varikliai. Pagal skirtingas fazes jie turi skirtingus žingsnio kampus. Paprastai dviejų fazių žingsninio variklio žingsnio kampas yra 0,9 laipsnio / 1,8 laipsnio, trifazio žingsninio variklio yra 1,2 laipsnio, o penkių fazių žingsninio variklio – 0,72 laipsnio .

 

1. 1Dviejų fazių žingsninis variklis

Dviejų fazių žingsninis variklis turi dvi apvijas, o jo struktūra yra gana paprasta, o tai tinka kai kurioms programoms, kurios turi tam tikrų išlaidų apribojimų, tačiau reikalauja didelio tikslumo, be to, jis paprastai pasižymi žemu vibracijos lygiu, todėl jis taip pat tinka vibracijai. - jautrios programos.

1.2 Trifazis hibridinis žingsninis variklis

Trifazis žingsninis variklis turi tris sudėtingesnės struktūros apvijas, tinkamas toms programoms, kurioms reikalingas didelis judėjimo sklandumas ir valdymo stabilumas, pavyzdžiui, aukščiausios klasės CNC staklės ir tikslūs instrumentai.

1.3 Penkių fazių hibridinis žingsninis variklis

5-Fazinis variklis turi penkias apvijas. Palyginti su dvifaziais ir trifaziais varikliais, jie gali užtikrinti didesnę žingsnio kampo skiriamąją gebą, o tai padeda realizuoti smulkesnį judesio valdymą, tinka taikomoms programoms, kurioms reikalingas labai didelis valdymo tikslumas, pavyzdžiui, lazerinės pjovimo staklės, tikslios padėties nustatymo sistemos ir pan.

 

 

2. Klasifikacija pagal rotoriaus struktūrą

Pagal rotoriaus struktūrą žingsninis variklis gali būti suskirstytas į kintamo pasipriešinimo žingsninius variklius, hibridinius žingsninius variklius ir nuolatinio magneto žingsninius variklius.

 

2.1 Kintamo pasipriešinimo žingsninis variklis.

Variklio rotorius pagamintas iš minkštos magnetinės medžiagos be magnetinio plieno, o ant išorinio rotoriaus poliaus paviršiaus ir statoriaus poliaus vidinio paviršiaus yra daug mažų, tokio paties dydžio ir žingsnio dantų. Kai statoriaus ritė įjungiama, statoriaus polius įmagnetina ir pritraukia rotoriaus dantis, generuodamas sukimo momentą judėti vienu žingsniu. Palyginti su nuolatinio magneto varikliais, kurie sukuria magnetinio pritraukimo ir magnetinio atstūmimo sukimo momentą, kintamo pasipriešinimo žingsninis variklis sukuria tik traukos sukimo momentą. Jo struktūra paprasta, o žingsnio kampas yra mažas, iki 1,2 laipsnio. Palyginti su kitų tipų žingsniniais varikliais, tai kainuoja mažiau. Tačiau tuo pat metu jis turi tam tikrų trūkumų, tokių kaip prastas dinaminis veikimas, mažas efektyvumas, didelis šilumos generavimas ir kt.

 

2.2 hibridinis žingsninis variklis

Hibridinis žingsninis variklis sujungia reaktyvaus ir nuolatinio magneto tipo privalumus, su daugiafazėmis statoriaus apvijomis, nuolatinio magneto medžiaga ant rotoriaus ir keliais mažais rotoriaus ir statoriaus dantukais, kad pagerintų žingsnių tikslumą. Jam būdingas didelis išėjimo sukimo momentas, geras dinaminis našumas ir mažas žingsnio kampas, tačiau konstrukcija yra sudėtinga, o kaina yra palyginti didelė.

 

2.3 Nuolatinio magneto žingsninis variklis

Nuolatinio magneto žingsninio variklio rotorius pagamintas iš nuolatinio magneto medžiagos, o rotoriaus polių skaičius yra toks pat kaip statoriaus polių skaičius. Jis pasižymi geromis dinaminėmis savybėmis ir dideliu išėjimo sukimo momentu, tačiau šio tipo varikliai yra prasto tikslumo ir didelio žingsnio kampo (paprastai 7,5 laipsnio arba 15 laipsnių).

 

3. Klasifikacija pagal pavaros metodą (dvipolė pavara/vienapolė pavara)

Stepiniai varikliai taip pat skirstomi į vienpolius žingsninius variklius ir dvipolius žingsninius variklius pagal pavaros metodą. Jei žingsninio variklio ritė gali vesti elektrą abiem kryptimis, tai žingsninis variklis yra dvipolis, priešingai, jei žingsninio variklio ritė leidžia elektrą vesti tik viena kryptimi, tai žingsninis variklis yra vienpolis.

 

Žemiau esančiame paveikslėlyje esanti ritė gali praleisti elektrą į abi puses, todėl tai yra dvipolis žingsninis variklis.

 

Vidurinis ritės laidas žemiau esančiame paveikslėlyje visada yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio gnybto arba visada prijungtas prie neigiamo maitinimo šaltinio gnybto, ir tai yra vienpolis žingsninis variklis.

 

Paprastai dvipolės pavaros naudojamos mažo greičio ir didelio sukimo momento apkrovoms, o vienpolės pavaros naudojamos didelės spartos pavaroms. Taip yra todėl, kad dvipolio tipo išėjimo sukimo momentas yra maždaug 50% didesnis nei vienpolio tipo esant mažam greičiui. Esant dideliam greičiui, bipolinio tipo induktyvumas tampa didelis dėl didelio apsisukimų skaičiaus, todėl sumažėja srovė, taigi ir sukimo momentas. Todėl būtina pagrįstai pasirinkti vienpolio arba dvipolio pavaros taikymą pagal apkrovos dydį, naudojimo greitį, pagreičio laiką ir kt.