Edycja produktu
Oryginalny model silnika krokowego powstał pod koniec lat trzydziestych XX wieku od 1830 do 1860 roku. Wraz z rozwojem materiałów z magnesami trwałymi i technologią półprzewodników silnik krokowy szybko się rozwinął i dojrzał.Pod koniec lat sześćdziesiątych Chiny rozpoczęły badania i produkcję silników krokowych.Od tego czasu aż do końca lat 60. XX wieku była to głównie niewielka liczba produktów opracowywanych przez uniwersytety i instytuty badawcze w celu badania niektórych urządzeń.Dopiero początek lat 70. XX wieku przyniósł przełom w produkcji i badaniach.Od połowy lat 70. do połowy lat 80. XX wieku wszedł w fazę rozwoju i stale udoskonalano różne produkty o wysokiej wydajności.Od połowy lat 80-tych, w związku z rozwojem i rozwojem hybrydowych silników krokowych, technologia chińskich hybrydowych silników krokowych, w tym technologia korpusu i technologia napędów, stopniowo zbliżyła się do poziomu gałęzi przemysłu zagranicznego.Różne hybrydowe silniki krokowe Zastosowanie produktów dla ich sterowników rośnie.
Jako siłownik, silnik krokowy jest jednym z kluczowych produktów mechatroniki i jest szeroko stosowany w różnych urządzeniach automatyki.Silnik krokowy to element sterujący z otwartą pętlą, który przekształca sygnały impulsów elektrycznych na przemieszczenie kątowe lub liniowe.Kiedy sterownik krokowy odbiera sygnał impulsowy, napędza silnik krokowy tak, aby obrócił się o stały kąt (tj. kąt kroku) w ustawionym kierunku.Przemieszczenie kątowe można kontrolować kontrolując liczbę impulsów, aby osiągnąć cel, jakim jest dokładne pozycjonowanie.Hybrydowy silnik krokowy to silnik krokowy zaprojektowany poprzez połączenie zalet magnesu trwałego i reaktywnego.Dzieli się na dwie fazy, trzy fazy i pięć faz.Dwufazowy kąt kroku wynosi zazwyczaj 1,8 stopnia.Trójfazowy kąt kroku wynosi zwykle 1,2 stopnia.

Jak to działa
Konstrukcja hybrydowego silnika krokowego różni się od konstrukcji reaktywnego silnika krokowego.Stojan i wirnik hybrydowego silnika krokowego są zintegrowane, natomiast stojan i wirnik hybrydowego silnika krokowego są podzielone na dwie sekcje, jak pokazano na poniższym rysunku.Małe zęby są również rozmieszczone na powierzchni.
Dwie szczeliny stojana są dobrze umiejscowione i ułożone są na nich uzwojenia.Powyżej pokazano dwufazowe silniki z 4 parami, z których 1, 3, 5 i 7 to bieguny magnetyczne uzwojenia w fazie A, a 2, 4, 6 i 8 to bieguny magnetyczne uzwojenia w fazie B.Sąsiednie uzwojenia biegunów magnetycznych każdej fazy są nawinięte w przeciwnych kierunkach, tworząc zamknięty obwód magnetyczny, jak pokazano w kierunkach x i y na powyższym rysunku.
Sytuacja w fazie B jest podobna do fazy A. Dwie szczeliny wirnika są przesunięte o połowę skoku (patrz rysunek 5.1.5), a środek jest połączony pierścieniową stalą z magnesami trwałymi.Zęby obu sekcji wirnika mają przeciwne bieguny magnetyczne.Zgodnie z tą samą zasadą silnika reaktywnego, dopóki silnik jest zasilany w kolejności ABABA lub ABABA, silnik krokowy może ciągle obracać się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara lub zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Oczywiście wszystkie zęby w tym samym segmencie łopatek wirnika mają tę samą polaryzację, natomiast biegunowości dwóch segmentów wirnika różnych segmentów są przeciwne.Największą różnicą między hybrydowym silnikiem krokowym a reaktywnym silnikiem krokowym jest to, że gdy namagnesowany materiał z magnesem trwałym zostanie rozmagnesowany, pojawi się punkt oscylacji i strefa stopniowania.
Wirnik hybrydowego silnika krokowego jest magnetyczny, więc moment obrotowy generowany przy tym samym prądzie stojana jest większy niż w przypadku reaktywnego silnika krokowego, a jego kąt kroku jest zwykle mały.Dlatego ekonomiczne obrabiarki CNC zazwyczaj wymagają hybrydowego napędu silnika krokowego.Jednak wirnik hybrydowy ma bardziej złożoną konstrukcję i dużą bezwładność wirnika, a jego prędkość jest niższa niż w przypadku reaktywnego silnika krokowego.

Edycja struktury i napędu
Jest wielu krajowych producentów silników krokowych, a ich zasady działania są takie same.Poniżej przedstawiono domowy dwufazowy hybrydowy silnik krokowy 42B Y G2 50C i jego sterownik SH20403 jako przykład w celu przedstawienia struktury i sposobu napędzania hybrydowego silnika krokowego.[2]
Konstrukcja dwufazowego hybrydowego silnika krokowego
W sterowaniu przemysłowym można zastosować konstrukcję z małymi zębami na biegunach stojana i dużą liczbą zębów wirnika, jak pokazano na rysunku 1, a jej kąt skoku może być bardzo mały.Rysunek 1 dwa

Schemat strukturalny hybrydowego silnika krokowego fazowego i schemat połączeń uzwojenia silnika krokowego na ryc. 2, uzwojenia dwufazowe A i B są rozdzielone fazowo w kierunku promieniowym, a wzdłuż nich znajduje się 8 wystających biegunów magnetycznych obwód stojana.7 biegunów magnetycznych należy do uzwojenia fazy A, a 2, 4, 6 i 8 biegunów magnetycznych należy do uzwojenia fazy B.Na powierzchni każdego bieguna stojana znajduje się 5 zębów, a na korpusie bieguna znajdują się uzwojenia sterujące.Wirnik składa się z pierścieniowej stali magnetycznej i dwóch sekcji żelaznych rdzeni.Pierścieniowa stal magnetyczna jest namagnesowana w kierunku osiowym wirnika.Dwie sekcje żelaznych rdzeni są zainstalowane odpowiednio na dwóch końcach stali magnetycznej, tak że wirnik jest podzielony na dwa bieguny magnetyczne w kierunku osiowym.Na rdzeniu wirnika rozmieszczonych jest równomiernie 50 zębów.Małe zęby na dwóch odcinkach rdzenia są przesunięte o połowę podziałki.Skok i szerokość stałego wirnika są takie same.

Proces pracy dwufazowego hybrydowego silnika krokowego
Kiedy dwufazowe uzwojenia sterujące przesyłają energię elektryczną w określonej kolejności, tylko jedno uzwojenie fazowe jest zasilane energią na każde uderzenie, a cztery uderzenia stanowią cykl.Kiedy prąd przepływa przez uzwojenie sterujące, generowana jest siła magnetomotoryczna, która współdziała z siłą magnetomotoryczną generowaną przez stal z magnesem trwałym, generując moment elektromagnetyczny i powodując stopniowy ruch wirnika.Kiedy uzwojenie fazy A jest zasilane, biegun magnetyczny S generowany przez uzwojenie na wirniku N skrajny biegun 1 przyciąga biegun N wirnika, tak że biegun magnetyczny 1 jest zbieżny, a linie pola magnetycznego są skierowane od bieguna N wirnika do powierzchni zębów bieguna magnetycznego 1 i bieguna magnetycznego 5 Zęby do zębów, bieguny magnetyczne 3 i 7 pokrywają się od zębów do rowków, jak pokazano na rysunku 4
图 Wirnik zasilany fazą A Schemat równowagi wirnika skrajnego stojana N.Ponieważ małe zęby w dwóch sekcjach rdzenia wirnika są przesunięte o połowę podziałki, na biegunie S wirnika, pole magnetyczne bieguna S generowane przez bieguny magnetyczne 1' i 5' odpycha biegun S wirnika, który znajduje się dokładnie pomiędzy zębami wirnika, a biegun 3 '. Powierzchnia zęba 7' wytwarza pole magnetyczne o biegunie N, które przyciąga biegun S wirnika, tak że zęby są skierowane w stronę zębów.Schemat równowagi wirnika z biegunem N i S, gdy uzwojenie fazy A jest zasilane, pokazano na rysunku 3.

Ponieważ wirnik ma w sumie 50 zębów, jego kąt pochylenia wynosi 360° / 50 = 7,2°, a liczba zębów zajmowanych przez każdą podziałkę biegunową stojana nie jest liczbą całkowitą.Dlatego też, gdy faza A stojana jest zasilana, biegun N wirnika i biegun 1. Pięć zębów znajduje się naprzeciwko zębów wirnika, a pięć zębów bieguna magnetycznego 2 uzwojenia fazy B obok zęby wirnika mają przesunięcie podziałki wynoszące 1/4, tj. 1,8°.Po narysowaniu koła zęby bieguna magnetycznego fazy A 3 i wirnika zostaną przesunięte o 3,6 °, a zęby zostaną wyrównane z rowkami.
Linia pola magnetycznego jest zamkniętą krzywą wzdłuż N-końca wirnika → A (1) S biegun magnetyczny → pierścień przewodzący magnetycznie → A (3 ') N biegun magnetyczny → S-koniec wirnika → N-koniec wirnika.Kiedy faza A jest wyłączona, a faza B jest zasilana, biegun magnetyczny 2 generuje polaryzację N, a najbliższe mu zęby wirnika o biegunie S są przyciągane, tak że wirnik obraca się o 1,8 ° w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, aby osiągnąć biegun magnetyczny 2 i zęby wirnika przylegające do zębów , B. Rozwój fazowy zębów stojana uzwojenia fazowego pokazano na ryc. 5, w tym momencie biegun magnetyczny 3 i zęby wirnika mają niewspółosiowość podziałki 1/4.
Analogicznie, jeśli zasilanie będzie kontynuowane w kolejności czterech uderzeń, wirnik obraca się krok po kroku w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.Po każdym zasileniu każdy impuls obraca się o 1,8°, co oznacza, że ​​kąt kroku wynosi 1,8°, a wirnik obraca się jeden raz. Wymaga 360° / 1,8° = 200 impulsów (patrz rysunki 4 i 5).

To samo dotyczy skrajnego końca wirnika S. Gdy zęby uzwojenia są przeciwne do zębów, biegun magnetyczny jednej fazy obok niego jest przesunięty o 1,8 °.3 Sterownik silnika krokowego Aby silnik krokowy działał normalnie, musi mieć sterownik i sterownik.Rolą sterownika jest rozprowadzanie impulsów sterujących w pierścieniu i wzmacnianie mocy, tak aby uzwojenia silnika krokowego były zasilane w określonej kolejności w celu sterowania obrotami silnika.Sterownik silnika krokowego 42BYG250C to SH20403.W przypadku zasilania 10 V ~ 40 V DC zaciski A +, A-, B + i B- muszą być podłączone do czterech przewodów silnika krokowego.Zaciski DC + i DC- są podłączone do zasilania DC sterownika.Obwód interfejsu wejściowego zawiera zacisk wspólny (podłącz do dodatniego zacisku zasilania zacisku wejściowego)., Wejście sygnału impulsowego (wejście serii impulsów, wewnętrznie przydzielonych do napędzania silnika krokowego A, faza B), wejście sygnału kierunku (może realizować dodatni i ujemny obrót silnika krokowego), wejście sygnału offline.
Korzyści
Hybrydowy silnik krokowy jest podzielony na dwie fazy, trzy fazy i pięć faz: dwufazowy kąt krokowy wynosi zwykle 1,8 stopnia, a pięciofazowy kąt krokowy wynosi zazwyczaj 0,72 stopnia.Wraz ze wzrostem kąta kroku zmniejsza się kąt kroku i poprawia się dokładność.Ten silnik krokowy jest najczęściej stosowany.Hybrydowe silniki krokowe łączą w sobie zalety silników krokowych reaktywnych i z magnesami trwałymi: liczba par biegunów jest równa liczbie zębów wirnika, którą można zmieniać w szerokim zakresie w zależności od potrzeb;Indukcyjność uzwojenia zmienia się wraz z
Zmiana położenia wirnika jest niewielka, łatwa do osiągnięcia optymalna kontrola pracy;obwód magnetyczny magnesowania osiowego, wykorzystujący nowe materiały z magnesami trwałymi o wysokiej energii magnetycznej, sprzyja poprawie wydajności silnika;stal magnetyczna wirnika zapewnia wzbudzenie;brak wyraźnych oscylacji.[3]