Motor melangkah hibrida

Produk edit
Model asli dari motor stepper berasal dari akhir tahun 1930an dari tahun 1830 sampai 1860. Dengan perkembangan bahan magnet permanen dan teknologi semikonduktor, motor stepper dengan cepat berkembang dan matang. Pada akhir 1960-an, China mulai meneliti dan memproduksi motor stepper. Sejak saat itu hingga akhir 1960-an, sebagian kecil produk dikembangkan oleh universitas dan lembaga penelitian untuk mempelajari beberapa perangkat. Baru pada awal 1970-an terjadi terobosan dalam produksi dan penelitian. Dari pertengahan 70-an hingga pertengahan 1980-an, ia memasuki tahap pengembangan, dan berbagai produk berkinerja tinggi terus dikembangkan. Sejak pertengahan 1980-an, karena perkembangan dan pengembangan motor stepper hibrida, teknologi motor stepper hibrida China, termasuk teknologi bodi dan teknologi penggerak, secara bertahap telah mendekati tingkat industri asing. Berbagai aplikasi produk motor stepper hybrid untuk penggeraknya semakin meningkat.
Sebagai aktuator, motor stepper merupakan salah satu produk utama mekatronika dan banyak digunakan dalam berbagai peralatan otomasi. Motor loncatan adalah elemen kontrol loop terbuka yang mengubah sinyal pulsa listrik menjadi perpindahan sudut atau linier. Ketika stepping driver menerima sinyal pulsa, itu menggerakkan motor stepping untuk memutar sudut tetap (yaitu, sudut stepping) ke arah yang ditentukan. Perpindahan sudut dapat dikontrol dengan mengontrol jumlah pulsa, untuk mencapai tujuan pemosisian yang akurat. Motor stepper hybrid merupakan motor stepper yang dirancang dengan menggabungkan keunggulan magnet permanen dan reaktif. Ini dibagi menjadi dua fase, tiga fase dan lima fase. Sudut langkah dua fase umumnya 1,8 derajat. Sudut langkah tiga fase umumnya 1,2 derajat.

Bagaimana itu bekerja
Struktur motor stepper hybrid berbeda dengan motor stepper reaktif. Stator dan rotor motor stepper hybrid semuanya terintegrasi, sedangkan stator dan rotor dari motor stepper hybrid dibagi menjadi dua bagian seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gigi kecil juga didistribusikan di permukaan.
Kedua slot stator berada pada posisi yang baik, dan belitan diatur padanya. Di atas ditunjukkan motor dua fase 4-pasangan, di mana 1, 3, 5, dan 7 adalah kutub magnet belitan fase-A, dan 2, 4, 6, dan 8 adalah kutub magnet belitan fase-B. Gulungan kutub magnet yang berdekatan dari masing-masing fasa digulung berlawanan arah untuk menghasilkan rangkaian magnet tertutup seperti yang ditunjukkan pada arah x dan y pada gambar di atas.
Situasi fase B mirip dengan fase A. Dua slot rotor terhuyung-huyung oleh setengah pitch (lihat Gambar 5.1.5), dan bagian tengah dihubungkan oleh baja magnet permanen berbentuk cincin. Gigi dari dua bagian rotor memiliki kutub magnet yang berlawanan. Menurut prinsip yang sama dari motor reaktif, selama motor diberi energi dalam urutan ABABA atau ABABA, motor stepper dapat terus berputar berlawanan arah jarum jam atau searah jarum jam.
Jelasnya, semua gigi pada segmen bilah rotor yang sama memiliki polaritas yang sama, sedangkan polaritas dua segmen rotor yang berbeda segmennya berlawanan. Perbedaan terbesar antara motor stepper hybrid dan motor stepper reaktif adalah ketika material magnet permanen termagnetisasi mengalami demagnetisasi, akan ada titik osilasi dan zona step-out.
Rotor dari motor stepper hibrida bersifat magnetis, sehingga torsi yang dihasilkan di bawah arus stator yang sama lebih besar dari pada motor stepper reaktif, dan sudut langkahnya biasanya kecil. Oleh karena itu, perkakas mesin CNC yang ekonomis umumnya membutuhkan penggerak motor Stepper hybrid. Namun, rotor hibrida memiliki struktur yang lebih kompleks dan inersia rotor yang besar, dan kecepatannya lebih rendah daripada motor stepper reaktif.

Struktur dan pengeditan drive
Ada banyak pabrikan domestik motor stepper, dan prinsip kerjanya sama. Berikut ini mengambil motor stepper hibrida dua fase domestik 42B Y G2 50C dan drivernya SH20403 sebagai contoh untuk memperkenalkan struktur dan metode penggerak motor stepper hibrida. [2]
Struktur motor stepper hybrid dua fase
Dalam pengendalian industri, struktur dengan gigi kecil pada tiang stator dan sejumlah besar gigi rotor seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 dapat digunakan, dan sudut langkahnya dapat dibuat sangat kecil. Gambar 1 dua

Diagram struktural motor stepping hibrida fase, dan diagram pengkabelan motor stepping pada Gambar.2, belitan dua fase A dan B dipisahkan fase dalam arah radial, dan ada 8 kutub magnet yang menonjol di sepanjang keliling stator. Tujuh kutub magnet termasuk dalam belitan fase-A, dan kutub magnet 2, 4, 6, dan 8 termasuk dalam belitan fase-B. Terdapat 5 gigi pada setiap permukaan kutub stator, dan terdapat belitan kontrol pada badan tiang. Rotor terdiri dari baja magnet berbentuk cincin dan dua bagian inti besi. Baja magnet berbentuk cincin dimagnetisasi ke arah aksial rotor. Dua bagian inti besi dipasang di kedua ujung baja magnet masing-masing, sehingga rotor terbagi menjadi dua kutub magnet searah aksial. 50 gigi didistribusikan secara merata pada inti rotor. Gigi-gigi kecil di dua bagian inti itu terhuyung-huyung setengah dari tinggi nada. Pitch dan lebar rotor tetap sama.

Proses kerja motor stepping hybrid dua fase
Ketika belitan kontrol dua fase mengedarkan listrik secara berurutan, hanya satu belitan fase yang diberi energi per denyut, dan empat denyut membentuk satu siklus. Ketika arus dilewatkan melalui belitan kontrol, gaya magnetomotive dihasilkan, yang berinteraksi dengan gaya magnetomotive yang dihasilkan oleh baja magnet permanen untuk menghasilkan torsi elektromagnetik dan menyebabkan rotor membuat gerakan bertahap. Ketika belitan fase-A diberi energi, kutub magnet S yang dihasilkan oleh belitan pada rotor N kutub ekstrim 1 menarik kutub N rotor, sehingga kutub magnet 1 gigi-ke-gigi, dan garis-garis medan magnet diarahkan dari kutub N rotor ke permukaan gigi kutub magnet 1, dan kutub magnet 5 Gigi-ke-gigi, kutub magnet 3 dan 7 adalah gigi-ke-alur, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4
图 Diagram keseimbangan rotor stator ekstrim berenergi fase-A. Karena gigi kecil pada dua bagian inti rotor terhuyung-huyung setengah pitch, pada kutub S rotor, medan magnet kutub S yang dihasilkan oleh kutub magnet 1 'dan 5' mengusir kutub S dari rotor, yang persis gigi-ke-slot dengan rotor, dan kutub 3 'Dan permukaan gigi 7' menghasilkan medan magnet kutub-N, yang menarik kutub-S dari rotor, sehingga gigi menghadap ke gigi. Diagram keseimbangan rotor kutub-N dan kutub-S ketika belitan fase-A diberi energi ditunjukkan pada Gambar 3.

Karena rotor memiliki total 50 gigi, sudut pitchnya adalah 360 ° / 50 = 7,2 °, dan jumlah gigi yang ditempati oleh setiap pitch kutub stator bukanlah bilangan bulat. Oleh karena itu, ketika fase A stator diberi energi, kutub N pada rotor, dan kutub 1 Lima gigi berlawanan dengan gigi rotor, dan lima gigi kutub magnet 2 dari fase B berliku di sebelahnya. gigi rotor memiliki misalignment 1/4 pitch, yaitu 1,8 °. Dimana lingkaran digambar, gigi kutub magnet fase A 3 dan rotor akan bergeser 3,6 °, dan gigi akan sejajar dengan alur.
Garis medan magnet adalah kurva tertutup di sepanjang ujung-N rotor → Kutub magnet A (1) S → cincin konduktif magnet → A (3 ') N kutub magnet → ujung-S rotor → ujung-N rotor. Ketika fase A dimatikan dan fase B diberi energi, kutub magnet 2 menghasilkan polaritas N, dan rotor kutub S 7 gigi yang terdekat dengannya ditarik, sehingga rotor berputar 1,8 ° searah jarum jam untuk mencapai kutub magnet 2 dan gigi rotor ke gigi , B Perkembangan fase gigi stator dari belitan fase ditunjukkan pada Gambar. 5, pada saat ini, kutub magnet 3 dan gigi rotor memiliki misalignment 1/4 pitch.
Dengan analogi, jika pemberian energi dilanjutkan dalam urutan empat ketukan, rotor berputar selangkah demi selangkah searah jarum jam. Setiap kali pemberian energi dilakukan, setiap pulsa berputar melalui 1,8 °, yang berarti sudut langkah 1,8 °, dan rotor berputar sekali. Membutuhkan 360 ° / 1,8 ° = 200 pulsa (lihat Gambar 4 dan 5).

Hal yang sama juga terjadi pada ujung ekstrim rotor S. Ketika gigi belitan berlawanan dengan gigi, kutub magnet satu fasa di sebelahnya tidak sejajar sebesar 1,8 °. 3 Driver motor stepper Motor stepper harus memiliki driver dan pengontrol agar bisa bekerja normal. Peran pengemudi adalah mendistribusikan pulsa kontrol dalam sebuah cincin dan memperkuat daya, sehingga belitan motor stepper diberi energi dalam urutan tertentu untuk mengontrol putaran motor. Pengemudi motor stepper 42BYG250C adalah SH20403. Untuk catu daya 10V ~ 40V DC, terminal A +, A-, B +, dan B- harus dihubungkan ke empat kabel motor stepper. Terminal DC + dan DC- terhubung ke catu daya DC pengemudi. Rangkaian antarmuka input mencakup terminal umum (terhubung ke terminal positif catu daya terminal input). , Input sinyal pulsa (input serangkaian pulsa, dialokasikan secara internal untuk menggerakkan motor stepper A, fase B), input sinyal arah (dapat mewujudkan rotasi positif dan negatif dari motor stepper), input sinyal offline.
Manfaat
Motor stepping hybrid dibagi menjadi dua fase, tiga fase dan lima fase: sudut melangkah dua fase umumnya 1,8 derajat dan sudut melangkah lima fase umumnya 0,72 derajat. Dengan peningkatan sudut langkah, sudut langkah dikurangi, dan akurasi ditingkatkan. Motor langkah ini paling banyak digunakan. Motor stepper hibrid menggabungkan keuntungan dari motor stepper magnet reaktif dan permanen: jumlah pasangan kutub sama dengan jumlah gigi rotor, yang dapat divariasikan dalam rentang yang luas sesuai kebutuhan; induktansi berliku bervariasi dengan
Perubahan posisi rotor kecil, mudah untuk mencapai kontrol operasi yang optimal; sirkuit magnetisasi magnetisasi aksial, menggunakan bahan magnet permanen baru dengan produk energi magnet tinggi, kondusif untuk peningkatan kinerja motor; baja magnet rotor memberikan eksitasi; tidak ada osilasi yang jelas. [3]


Waktu posting: Mar-19-2020