Primul. Introducere
În domeniul modern de control industrial, motoarele pas cu pas sunt favorizate pentru caracteristicile lor unice de pas și pentru controlul precis al poziției. Printre aceștia, motorul de pas bipolar, ca un tip important de motor în pas, este utilizat pe scară largă în multe câmpuri, cum ar fi liniile de producție automate, instrumentele de măsurare a preciziei și așa mai departe în virtutea eficienței sale ridicate și a performanței sale fiabile. În această lucrare, modurile de structură și control ale motoarelor de pas bipolar vor fi introduse în detaliu, urmărind să ofere cititorilor o înțelegere și cunoștințe aprofundate.
În al doilea rând, structura motorului pas cu pas bipolar
Motorul de pas bipolar, cunoscut și sub denumirea de motor în două faze cu patru fire, structura sa de bază include statorul, rotorul și înfășurarea a trei părți majore.
Stator
Statorul este partea staționară a unui motor pas cu pas bipolar, compus de obicei din mai mulți dinți stator. Într-un motor pas cu pas bipolar, dinții statorului sunt înfășurați cu înfășurări bipolare în două faze, adică înfășurări în fază A și în fază B. Fiecare dintre aceste două înfășurări de faze constă dintr -o bobină diferită, fiecare cu două fire, pentru un total de patru fire, care sunt utilizate pentru a controla funcționarea motorului.
Mai exact, înfășurarea în fază A este înfășurată de la dintele stator 1 și este înfășurată secvențial până la dinții statorului 3, 5 și 7, unde dinții statorului 1 și 5 sunt răniți în aceeași direcție, în timp ce dinții statorului 3 și 7 sunt răniți în aceeași direcție. Aceste două grupuri (dinții statorului 1 și 5, și dinții statorului 3 și 7) sunt înfășurați în direcții opuse. Înfășurările în faza B sunt înfășurate pe același principiu, cu dinții statorilor 4 și 8 ca dinți de grup și stator 2 și 6 ca grup.
Rotor
Rotorul este partea rotativă a unui motor pas cu pas bipolar și este de obicei fixat cu magneturi permanente magnetizate axial. Liniile magnetice de forță ale magneților permanenți formează o închidere în corpul motorului, permițând rotorului să aibă un cuplu de blocare chiar și atunci când nu este alimentat. În plus, rotorul posedă de obicei un număr de dinți (de exemplu, 50 de dinți) care corespund dinților statorului pentru unghiuri de pas precise (de exemplu, unghi de pas de 1,8 grade).
Înfășurări
Înfășurarea unui motor pas cu pas bipolar este partea cheie a motorului care realizează mișcarea motorului. Deoarece motoarele pas cu pas bipolare au două bobine separate, fiecare dintre ele putând fi alimentate în ambele direcții, un capăt al fiecărei înfășurări poate fi fie un pol N sau S. Acest design face ca motorul pas cu pas bipolar să fie mai flexibil în modul de control, ceea ce poate realiza un control mai precis al poziției și o performanță dinamică mai mare.
În al treilea rând, modul de control al motorului pas cu pas bipolar
Modurile de control ale motorului pas cu pas bipolar includ în principal pas în fază, pas cu pas întreg și pas cu jumătate de etapă.
Stepping monofazat
Stepping-ul monofazat este cel mai de bază mod de control al motorului de pas bipolar. În acest mod, înfășurările în fază A și în fază B sunt alimentate secvențial într-o anumită ordine, ceea ce determină schimbarea câmpului magnetic al statorului, conducând astfel rotorul să se rotească. Mai exact, atunci când înfășurarea în fază A este alimentată, rotorul se va roti într-o direcție; Când înfășurarea în fază B este alimentată, rotorul se va roti în cealaltă direcție. Prin controlul alternativ al stării energizate a înfășurărilor în fază A și în faza B, se poate obține rotația continuă a rotorului.
Modul de pas monofazat este simplu și ușor de înțeles, dar din cauza unghiului său mare de pas (de obicei 1,8 grade), este posibil să nu fie adecvat în aplicațiile în care este necesar un control de precizie mai mare.
Stepping în trepte întregi
Etapa cu pas întreg este unul dintre modurile de control mai frecvent utilizate pentru motoarele pas cu pas bipolare. În acest mod, înfășurările în fază A și în fază B sunt energizate sau dezactivate în același timp pentru a obține o rotație cu pas complet a rotorului. Mai exact, atunci când înfășurarea în fază A este energizată și înfășurarea în fază B este dezactivată, rotorul se va roti într-o direcție cu un anumit unghi; Când înfășurarea în fază B este energizată și înfășurarea în fază A este dezactivată, rotorul se va roti în cealaltă direcție cu același unghi. Prin controlul alternativ al stării energizate a înfășurărilor în fază A și în faza B, se poate realiza o rotație continuă a etapei întregi a rotorului.
Modul de pas în trepte întregi are avantajele unghiului de pas mic și al preciziei de poziționare ridicată, astfel încât este utilizat pe scară largă în aplicațiile care necesită un control de înaltă precizie. De exemplu, în echipamente de birou, cum ar fi imprimante și scanere, motoarele cu pas cu pas bipolar folosesc de obicei modul întreg pas pentru a controla mișcarea precisă a capului de imprimare sau a capului de scanare.
Jumătate pas
Half-pas este un mod de control mai rafinat pentru motoarele pas cu pas bipolare. În acest mod, rotația la jumătate de etapă a rotorului poate fi obținută prin controlul simultan al unei porțiuni a bobinelor din înfășurările în fază A și în faza B pentru a fi energizată sau dezactivată. Mai exact, atunci când o parte a bobinei în înfășurarea în fază A este energizată și o parte a bobinei în înfășurarea în fază B este dezactivată, rotorul se va roti cu jumătate de pas într-o direcție; Când o parte a bobinei în înfășurarea în fază B este alimentate și o parte a bobinei în înfășurarea în fază A este dezactivată, rotorul se va roti cu jumătate de pas în cealaltă direcție. Prin controlul alternativ al stării energizate a bobinelor în înfășurările în fază A și în faza B, se poate realiza o rotație continuă la jumătate de etapă a rotorului.
Modul la jumătate de etapă are avantajele unui unghi de pas mai mic și o precizie de poziționare mai mare și, prin urmare, este utilizat pe scară largă în aplicațiile care necesită un control de precizie mai mare. De exemplu, în domeniul instrumentelor de măsurare a preciziei, echipamentelor medicale etc., motoarele de pas bipolar folosesc de obicei modul la jumătate de etapă pentru a realiza un control mai precis al poziției și controlul mișcării.
În al patrulea rând, rezumat
Motoarele cu pas cu pas bipolar joacă un rol important în domeniul controlului automatizării industriale cu structura și modul lor unic de control. Prin înțelegerea aprofundată a structurii și a modului de control al motoarelor pas cu pas bipolare, putem stăpâni mai bine metodele și tehnicile sale de aplicare și să oferim un sprijin puternic pentru dezvoltarea și aplicarea tehnologiei de control al automatizării industriale.