Stepper motorinių: darbą principą diagramos aprašymas, charakteristikos

Šiuolaikinių elektros naudojimo daugybe įvairių prietaisų, iš kurių kai kurios skirtos automatizuoti procesų operacijas. Taigi yra žingsninis variklis. Veikimo šio prietaiso principas ir aprašyta straipsnyje prietaisas.

Kas tai yra?

Vadinamasis elektromechaninis prietaisas perdavimo valdymo signalas į mechaninio judesio rotoriaus. Kiekvienas judėjimas baigiasi griežtai iš anksto nustatytą tvirtinimo pozicijos. Prietaisas yra kampinis arba linijinė. Verta prisiminti, kad Stepper motorinių principas ir kuri bus paaiškinta toliau, yra sinchroninis prietaisas.

Valdymo sistemos su atvira kilpa (be grįžtamojo ryšio)

Dažniausiai ši įranga yra kontroliuojama specialios elektroninės grandinės. Tai tik maitina AC šaltinį. Tokie varikliai yra dažnai naudojama schemų, kurios reikalauja dažnių valdymo rotacija. Taip išvengiama brangaus ir sudėtingo grįžtamojo ryšio poreikį ir variklio apsauga yra lengviau (tik reikia suteikti skubią de-Energizuojanti).

Šis veikimo principas yra naudojamas sistemose su atviru bendravimu. Reikėtų prisiminti, kad sakė grandinė (be grįžtamojo ryšio) yra naudinga ekonominiu požiūriu, tačiau ji turi keletą svarbių trūkumų.

Taigi, rotoriaus sukimosi yra gana nestabili virpamoji, todėl sukimosi dažnis ir kitos charakteristikos, bet kuriuo atveju Pasiūlymas gali būti ne taip teisingai, kaip įmanoma, kurioje jie yra nuolatinės srovės varikliai su grįžtamuoju ryšiu. Norėdami išplėsti žingsninio variklio reikalinga ieškoti būdų, kaip sumažinti vibraciją taikymo sritį.

sistemos konfigūracijos

Norėdami geriau suprasti žingsninio variklio ir jo veikimo principas struktūrą, tai yra įmanoma, atsižvelgti į prietaiso veikimą pagal savo valdymo grandine, kuri yra maždaug prieš 20 metų buvo naudojami perforuoti kortelių gamybai. Šiam tikslui, dažniausiai naudojami trijų ir keturių fazių Stepper variklį. Dabar mes manome, kad pirmą veikimo schema.

Mes jau minėjome, kad variklis rotorius sukamas anksto nustatytu atstumu, atsižvelgiant į kiekvieno valdymo impulso. Šio sukimosi vertė išreiškiama laipsniais ir yra vadinamas žingsnį. Logika grandinė yra aktyvuota per signalo įsigyjant, ir tada iš karto nustatyti tinkamą etapą aktyvuojanti. Po to, ji siunčia signalą į keitiklį, imti srovę, kuri yra naudojama Stepper varikliai. Šios įrangos charakteristikos reikalauja skirtingų tipų kontrolės sistemų naudojimą. Kaip taisyklė, pastarasis yra montuojamas bendrų tranzistorių, nors palyginti neseniai šiuo tikslu naudojama integralinių mikroschemų. Su didelės tikimybės išėjimas yra automatiškai pageidaujama fazės sužadinimo apvijos (pirmasis, pavyzdžiui). Jei galima būtų sumažinta, yra automatinis išjungimas fazės. Taigi įgyvendintas variklio apsauga.

Kad šį elementą žymi kelintiniai skaičiais 1, 2, 3, ir tt etapai arba raidėmis A, B, C, ir tt Paskutinis variantas naudojamas tik kai kurių du trifaziais varikliais atveju. Tokiu būdu, bet kuriuo metu tik viena fazė įtampos iš dviejų, trijų ar keturių galimų (priklausomai nuo variklio tipo). Aiškinant veikimo tokio prietaiso jis nuolat minimas aplinkybe principus, tačiau ji turėtų būti suprantama, kad ši grandinė nėra tobulas proceso kontrolė.

Ir žingsnis prieaugis

Paprasčiausias variantas yra pamaitinti vieną impulsus iš valdymo grandine. Šiuo atveju, pavyzdžiui, variklis iškart paverčia varančiojo rato konvejerio tam tikru atstumu į priekį. Reikėtų pažymėti, kad taikant masinį mechanizmą į priekį tik vienas žingsnis dar labiau pablogėja vibracijos problemą, ir didelė inercija daro jaučiamas.

Tokiais atvejais daug labiau pagrįsta naudoti žingsninis variklis, kuris gali vienu vairavimo impulso padaryti keletą judesių. Taip pat negadina naudoti žvaigždutę su bauda ketera. Beje, kiekvienas toks judėjimas vadinamas prieaugis.

Be aprašytų atvejų, mes padidinsime lygi vieną ir kelis žingsnius, atitinkamai. Po kiekvieno ciklo, bet kuriuo metu sustabdyti variklį, tada viskas kartojasi iš naujo. Tai vadinama pavienių eismo ir pavienių kontrolė, atitinkamai.

Jei bet judėjimas yra padaryta per keletą žingsnių (kaip minėta pirmiau), rotorius vibracijos negali būti. Kai vienas žingsnis judėjimas, virpesiai buvo numalšinti su specialiu elektroniniu prietaisu. Paprastai Žingsniniai varikliai (kurių charakteristikos mes svarstome) yra aukštųjų technologijų prietaisai jų darbas reikalauja sudėtingų elektroninių "įdaru" daug.

Bendras valdymo principas

Už viena padala iš žingsnių per pastaruosius ketverius parapijų kai kuriose gamybos linijas, surinkimo linijų skaičius. Kai duomenys iš atminties įrenginyje (vidaus atminties, kompiuterio kietajame diske) yra siunčiami į valdiklio, jie atliekami blokas bloką. Kiekvienas iš jų yra iš fiksuoto skaičiaus simboliais (32, 48 arba 64), ir skirtingų sistemų ir skirtingose priskyrimo prietaiso šio skaičiaus gali sukelti didelį skirtis.

Nenuostabu, remiantis namų mikrokompiuteris Arduino tapo įprasta pastaraisiais metais. Stepper motorinių idealiai šiame dizaino, nes toks surištos jis gali tilpti tiek kaip variklių sistemos žaislams, ir gana sudėtingas pramonės įrangos.

Duomenų blokas perkeliamas iki jo naudojimo puslaidininkio atminties valdiklio, tada pradeda pagal judėjimą su instrukcijomis, kurie buvo įrašyti į pirmąją duomenų blokas (prieš jungdami elektros variklis privalo išsiaiškinti šias charakteristikas).

Po nurodymo vykdymu sistema pradeda skaityti antrą duomenų masyvas. Jei kiekvienas judėjimas susideda iš mažų daugybe žingsnelių, tada pagrindinis valdiklis prieš reikia prijungti papildomą kaskados. Dažniausiai jis yra iš įvesties valdiklis atlieka funkcija. Ji siunčia duomenis į antrąjį reguliavimo kontūro su tam tikra intervalo nurodytą sistemos (Arduino). Stepper motorinių šiuo atveju yra apsaugotas nuo perkrovos prašymus.

Kai kurie iš nuo SM naudoti specifika

Mes jums papasakoti apie kai kurias pagalbines naudojant Stepper varikliai, taip pat duoti dažniausiai naudojamų terminų šioje srityje apibrėžimą niuansų:

- Mažas Kampas. Kaip žinote, po kiekvieno važiavimo pulsas variklio rotoriaus pasukamas tam tikru tam tikro laipsnio. Pikis yra mažesnė, tuo didesnis gali būti tiesioginė greičio. Svarbu žinoti, kad Žingsniniai varikliai gali suteikti labai mažas žingsnis. Žingsninių skaičius šiuo atveju yra posūkių vieną žingsnį skaičius, ir ši vertė yra labai svarbus inžinieriams. Ji yra apskaičiuojamas pagal šią formulę:

S = 360 / θS, kur S - žingsnis numeris, θ - žingsnis kampas (sukimosi kampas).

Daugeliu atvejų, Stepper motorinių diskas gali atlikti 96, 128 arba 132 žingsnius per vieną apsisukimą. Keturių etapas modelis kartais ir 200. Retų rūšių Tikslieji variklių skirtumas tik vienas apyvarta gali būti padaryta iš karto iki 500 arba 1000 žingsnių. Tačiau, paprastų rūšių yra nepasiekiamas, nes jie sukimosi kampas yra 90, 45 arba 15 °.

- Didelis tikslumas, greitis. Būtent šis parametras nustato bendrą kokybę prietaiso. Jūs jau žinote, kad Stepper motorinių darbas reikalauja jį sustabdyti ir užfiksuoti tam tikru padėtį po to, kai duomenų blokas. Žinoma, paprasti Mechanika mus aiškiai, kad pasakoja, dėl inercijos, trinties jėgų ir kitų veiksnių gali visi nukrypstama nuo iš anksto nustatytų parametrų rūšių.

Kova su nepageidaujamų reiškinių

Tarp rotoriaus ir statoriaus dantų tarpas visada yra minimali padidinti fiksavimo standumą. Labai padėties nustatymo tikslumas priklauso nuo keitiklio tik kaip kitų veiksnių jis paveikė daug mažesniu laipsniu savybių.

Ir dabar reikia apsvarstyti keletą svarbių funkcijų ir koncepcijų, skaičių, kaip antai didžiausią statinio momento, iš "negyvos" rotoriai ir pozicionavimo tikslumas visų šių nuostatų nuostatos. Norėdami nustatyti minėtus terminus, yra du iš karto priimta bendra koncepcija.

Maksimalus statinis efektas

Kaip jau sakiau, tai yra tik dvi pozicijas:

• Atraminė. Tai didžiausias poveikis, kuris teoriškai gali būti taikomas į Stepper motorinių veleno jau džiaugiamės nesukeliant judėjimą.
• Tvirtinimo. Taigi, jis taip pat yra didžiausia statinė poveikis, kuris teoriškai gali būti taikomas ne susijaudinęs variklio veleno nesukeliant papildomos rotacija.

Holdingo sukimo momentas didesnis, tuo mažesnis atsiradimo vietos nustatymo klaidas, kurias sukelia neprognozuojamas apkrovos pasikartojimo tikimybe (atsisakyta kondensatoriai elektros variklių, pavyzdžiui). Visas tvirtinimo taškas yra įmanoma tik tose sistemose, kurios naudoja nuolatiniai magnetai modelių.

"Negyvas" rotoriaus padėtis

Yra tik trys pozicijos, kurioje rotorius visiškai sustoja:

• Pusiausvyros padėties. Jis ateina į visiškai sustoja susijaudinęs Stepper motorinių.
• Fiksavimas. Be to, valstybė, kurioje yra rotorius sustoja. Tačiau šis terminas naudojamas tik tiems varikliams, kurie turi nuolatinio magneto dizainą.
• Šiuolaikinių modelių žingsninių variklių, kurie atitinka visus aplinkosaugos ir energetinio saugumo standartus, kai rotorius yra sustabdytas visiškai atjungtas ir likvidavimo.

Apie padėties nustatymo tikslumas

Galiausiai, pakalbėkime apie svarbiausių sąvokų. Tai yra apie pozicionavimo tikslumas. Galite atspėti, kaip svarbu dirbant sudėtingą pramoninę įrangą. Yra du svarbūs terminai:

• Klaida kampinės padėties. Tai apibrėžiama kaip teigiamą arba neigiamą išvykimo iš standartinio kampinis valstybės, kuri yra dažnai vertinamas tais atvejais, kai perdavimo rotoriaus iš vienos vietos į kitą. Kaip taisyklė, kaltinti inerciją ir blogas montavimo dalys.
• padėties nustatymo tikslumas. Tai yra didžiausia vertė kampinės padėties ir klaidų, kurios atsiranda per visą laikotarpį Tarpinio judėjimo rotoriaus.

Svarbu! Ieškoti reglamentavimo informacijos apie kiekvieną žingsninių variklių kategorijoje gali būti tiek prie oficialaus puslapio jų gamintojų, o taip pat iš žinyne, kuris ateina su šios rūšies produktų. Paprastai, klaidos vertė yra intervale nuo 0,08 iki -0,03 ° diapazone. Paprasčiau tariant, padėties nustatymo tikslumas yra apskaičiuojama kaip šių dviejų skaičių sumos: 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °.

Taigi, žingsninis variklis, kurio mes aprašome darbo principas reiškia aukštos tikslumo įrangos.

Aukšto santykis elektromagnetinio momento inercijos momentas

Kaip jau atstovauja, pagal Stepper motorinių reikia kuo greičiau pradėti judėti iš karto po gavimo valdymo impulso valdiklio. Jis turi būti taip greitai sustoti, turintys aukštą padėties nustatymo tikslumą. Jei per judėjimo kontrolės impulsų seka yra nutraukiamas, variklis nustos veikti padėtį lemia paskutinio impulso.

Taip pat reikėtų nepamiršti, kad elektromagnetinis momentas susijęs su inercijos į SE momentu turėtų būti daug didesnis nei įprastų elektros varikliai.

Kovos sukimosi dažnis ir dažnumas impulsų

Nuo sukimosi greitis SM iš tiesų yra žingsnių per laiko vienetą, o ne terminas "greitis" literatūroje dažnai galima sutikti, kad "žengia greičiu" apibrėžtį, skaičius. Prieš prijungdami variklį, šie niuansai turi skaityti.

Nuo žingsninių variklių daugumos, tai dažnis yra lygus kontrolės impulsų skaičius, nenustebkite, neįprastas jos pavadinimo techninių vadovėlių. Tiksliau, tokių variklių dažnai vienetas "Hertz (Hz).

Svarbu suprasti, kad žingsnis nekilnojamojo greitis variklio rotoriaus paverčia bet kuriuo atveju neatspindi. Ekspertai mano, kad nėra jokios priežasties nenaudoti atsižvelgiant į Stepper motorinių aprašyme yra tas pats apsisukimų skaičius per minutę, kuri naudojama atsižvelgiant į technines charakteristikas įprastinių variklių aprašymas. Santykis tarp faktinio greičio ir jos analoginio Stepper apskaičiuojamas pagal tokią formulę:

n = 60F / S, kur n - sukimosi greitis, išreikštas apsisukimų per minutę; f - sukimosi dažnio žingsniai; S - pakopų skaičius.

Beje, kaip nustatyti reikiamus kondensatoriai elektros varikliai? Labai paprasta! Užtenka čia naudoti šią formulę:

C = 66 · Pnom

Tai nėra sunku atspėti, ką reiškia pagal Pnom Nominali galia nuo kW varikliu.

Paprasčiausias variklis prijungimo schema EM-178

Ir mes dabar mano paprastą ryšį su Stepper motorinių pagal modelį EM-178, kuris paprastai naudojamas pramoniniuose spausdintuvams.

0 etapas	balta valdiklis
1 etapas	oranžinis
2 fazė	Jūs prijungti Stepper motor controller su raudona
3 etapas	Jis jungiasi prie mėlynos jungties
Iš viso "+", galia	rudi valdiklis

Dažai darbą platesniu mastu tiesiog neveiks, nes yra milijonai įvairių modelių, kurių charakteristikos žymiai skiriasi.

Šiuo metu įvairių tipų variklių šio dizaino. Šiame straipsnyje mes aptarsime labiausiai paplitusi.

reaktyviniai varikliai

Būtent šis rūšies įrenginių, paprastai naudojamų ir šiandien. Iš tiesų, tai yra beveik Standartinis trifazis variklis, dėl kurių yra šeši statoriaus dantys. Paprasčiau tariant, kas dvi dantis, kilo vienas kito, priklauso prie tos pačios fazės. Naudota serijos arba lygiagrečiai jungtis iš ričių.

Atsižvelgiant į rotorių, tai yra tik keturi dantys. Daugeliu atvejų, gamintojai statoriaus ir rotoriaus pagamintas iš magnetinių medžiagų, tačiau dažnai galima rasti tik didžiulius rotorius tradicinių metalus. Reikalas tas, kad medžiagos, kad pereiti į jų gamybai, yra tik vienas svarbus reikalavimas: jie turėtų suteikti geriausią įmanomą laidumas magnetinio lauko. Tai labai svarbu, jei mes manome, Stepper motorinių Veikimo tiesiogiai susijusią su magnetinio lauko stiprumo.

Prietaisai su nuolatinio magneto

Kaip naudojamas rotoriaus magnetas iš cilindro formos, statoriaus taip pat turi keturis dantis su individualiai apvijos. Stipriai sumažinti nuolydžio kampą, į šių modelių Žingsniniai varikliai turi būti padidinta kaip rotoriaus polių skaičius ir dantų numeriu statoriaus. Tačiau reikėtų nepamiršti, kad tiek iš šių variantų yra gana griežtos fizinės apribojimai. Paskutinėje pastraipoje šio straipsnio turi informacijos apie struktūros alternatyvos (bipolinis Stepper motor), tačiau šie modeliai gali būti vertinamas ne taip dažnai.

Kaip jau minėjome, gerinimo įrenginį su nuolatiniais magnetais yra sustabdytas griežtai fiksuotoje padėtyje net kai pašalinama iš vyniojimo įtampos. Šiuo atveju, ji sukėlė tokią pačią fiksavimo mechanizmą, kuris mums buvo aptarta anksčiau - užrakintas poziciją.

Nuolatinių magnetų panaudojimas yra pateisinamas įvairiais būdais, tačiau tuo pačiu metu, jų naudojimas gali sukelti keletą problemų. Pirma, kaina yra toli nuo prieinamos. Beje, kiek yra žingsninis variklis? Kaina modeliai su nuolatiniais magnetais yra daugiau nei 100 tūkstančių rublių.

Antra, maksimalus tankis magnetinio lauko, negali būti per didelis, nes ši vertė yra apribota paties vežėjo magnetization. Taigi, palyginti nebrangios nuolatiniai ferito magnetai neleidžia gauti daugiau ar mažiau pakankamai lauko stiprumo. Ir kas yra rūšių elektros variklių darbo pagal šį principą?

hibridinių montavimas

Yra ir kitas Stepper motorinių tipo, dalinai naudojant tą patį principą. Hibridiniai modeliai veikia naudodami tiek JET ir magnetinių variklius.

Rotorius turi beveik tą pačią struktūrą kaip, kad reaktyvaus žingsnio variklio, bet apvijos yra pagaminti iš šiek tiek kitoks grandinė. Tai, kad kiekviena polių apvija turi tik vieną ritę (trifazis žingsninio variklio). Tai nėra sunku atspėti, kad per keturių fazių modelių turi dvi ritės suvyniotas. Likvidavimo atlieka bifiliariniu schemą. Funkcija yra tai, kad magnetinis laukas įvairių poliariškumas (bipolinis žingsninis variklis), nes kitaip sužadinimo ritės.