Koje su vrste koračnih motora

A koračni motorje aktuator koji se upravlja električnim impulsima i pretvara električne impulse (digitalne signale) u kutne pomake. Posljednjih godina, brzi razvoj tehnologije mikroelektronike i pogonske tehnologije dodatno je promovirao razvoj koračnih motora. Ovaj rad će pružiti dubinski uvod u tipove koračnih motora i sveobuhvatno ih kategorizirati prema broju faza, strukturi rotora i načinu pogona.

 

1. Klasifikacija prema broju faza statora

Broj faza se odnosi na broj namotaja unutar koračnog motora. Koračni motori koje ljudi danas obično koriste su dvofazni, trofazni i petofazni koračni motori. Prema različitim fazama, imaju različite uglove koraka. Generalno, ugao koraka dvofaznog koračnog motora je 0,9 stepeni / 1,8 stepeni, trofaznog koračnog motora je 1,2 stepena i petofaznog koračnog motora od 0,72 stepena .

 

1. 1Dvofazni koračni motor

Dvofazni koračni motor ima dva namota i njegova struktura je relativno jednostavna, što je pogodno za neke aplikacije koje imaju određena ograničenja u pogledu cijene, ali zahtijevaju visoku preciznost. Osim toga, obično pokazuje niske razine vibracija, tako da je pogodan i za vibracije -osetljive aplikacije.

1.2 Trofazni hibridni koračni motor

Trofazni koračni motor ima tri namota složenije strukture, pogodan za aplikacije koje zahtijevaju visoku glatkoću kretanja i stabilnost kontrole, kao što su vrhunski CNC alatni strojevi i precizni instrumenti.

1.3 Petofazni hibridni koračni motor

5-fazni koračni motor ima pet namotaja. U poređenju sa dvofaznim i trofaznim motorima, oni mogu da obezbede veću rezoluciju ugla koraka, što pomaže da se ostvari finija kontrola pokreta, pogodna za aplikacije koje zahtevaju veoma visoku preciznost upravljanja, kao što su mašine za lasersko sečenje, sistemi za precizno pozicioniranje, itd.

 

 

2. Klasifikacija prema strukturi rotora

Prema strukturi rotora, koračni motor se može klasificirati na koračne motore s promjenjivom relukcijom, hibridne koračne motore i koračne motore s trajnim magnetom

 

2.1 Koračni motor s varijabilnom relukcijom.

Rotor motora je napravljen od mekog magnetskog materijala bez magnetnog čelika i ima mnogo malih zubaca iste veličine i nagiba na vanjskoj površini pola rotora i unutrašnjoj površini pola statora. Kada je zavojnica statora pod naponom, pol statora se magnetizira i privlači zupce rotora, stvarajući okretni moment za pomjeranje za jedan korak. U poređenju sa motorima sa trajnim magnetima koji proizvode obrtni moment magnetnog privlačenja i obrtni moment magnetnog odbijanja, koračni motor sa varijabilnom relukcijom proizvodi samo moment privlačenja. Njegova struktura je jednostavna i ima mali ugao koraka, do 1,2 stepena. U poređenju sa drugim tipovima koračnih motora, košta manje. Ali u isto vrijeme, ima neke nedostatke, kao što su loše dinamičke performanse, niska efikasnost, velika proizvodnja topline itd.

 

2.2 hibridni koračni motor

Hibridni koračni motor kombinuje prednosti tipa reaktivnog i permanentnog magneta, sa višefaznim namotajima na statoru, materijalom od permanentnog magneta na rotoru i više malih zubaca na rotoru i statoru kako bi se poboljšala preciznost koraka. Odlikuje se velikim izlaznim momentom, dobrim dinamičkim performansama i malim uglom koraka, ali je struktura komplikovana i cena je relativno visoka.

 

2.3 Koračni motor s trajnim magnetom

Rotor koračnog motora s permanentnim magnetom izrađen je od materijala permanentnog magneta, a broj polova rotora je isti kao i broj polova statora. Odlikuje se dobrim dinamičkim performansama i velikim izlaznim obrtnim momentom, ali ovaj tip motora ima lošu preciznost i veliki ugao koraka (uglavnom 7,5 stepeni ili 15 stepeni).

 

3. Klasifikacija prema metodi pogona (bipolarni pogon/unipolarni pogon)

Stepski motori su također kategorizirani u unipolarne koračne motore i bipolarne koračne motore prema načinu pogona. Ako zavojnica koračnog motora može provoditi električnu energiju u oba smjera, tada je koračni motor bipolaran, naprotiv, ako je zavojnici koračnog motora dozvoljeno da provodi struju samo u jednom smjeru, tada je koračni motor unipolaran.

 

Zavojnica na donjoj slici može provoditi električnu energiju u oba smjera, tako da je to bipolarni koračni motor.

 

Srednja žica zavojnice na donjoj slici je uvijek spojena na pozitivni terminal napajanja ili uvijek povezana sa negativnim terminalom napajanja, a radi se o unipolarnom koračnom motoru.

 

Općenito, bipolarni pogoni se koriste za opterećenja malih brzina i velikog obrtnog momenta, dok se unipolarni pogoni koriste za pogone velike brzine. To je zato što je izlazni moment bipolarnog tipa oko 50% veći od momenta unipolarnog tipa pri malim brzinama. Pri velikim brzinama induktivnost bipolarnog tipa postaje velika zbog velikog broja zavoja, što smanjuje struju, a time i moment. Stoga je potrebno razumno odabrati primjenu unipolarnog ili bipolarnog pogona za veličinu opterećenja, brzinu korištenja, vrijeme ubrzanja itd.