Stepper motor: pagtrabaho baruganan nga paghulagway tsart, ang mga kinaiya

Sa modernong electrical paggamit sa daghang mga nagkalain-lain nga mga lalang, ang pipila sa nga gidisenyo aron sa automate sa mga operasyon nga proseso. Busa ang usa ka stepper motor. Ang baruganan sa operasyon sa lalang ug sa lalang nga gihulagway diha sa artikulo.

Unsa kini?

Busa gitawag electro-mekanikal nga device alang sa pagpasa sa usa ka kontrol sa signal ngadto sa mekanikal nga motion sa rotor. Ang matag kalihukan matapos sa usa ka hugot nga gitino nang daan ayo posisyon. Ang lalang mao ang usa ka eskinado o linear. Kini mao ang bili sa paghinumdom nga ang stepper motor, ang baruganan sa nga nga mipasabut sa ubos, mao ang usa ka pagdungan-dungan device.

Control mga sistema uban sa bukas nga loop (walay feedback)

Kasagaran, kini nga mga ekipo ang kontrolado sa usa ka espesyal nga electronic nga sirkito. Kini lamang ang feeds sa AC tinubdan. Ang maong mga makina sa kasagaran gigamit sa sirkito nga nagkinahanglan rotation frequency control. Kini molikay sa panginahanglan alang sa mahal ug komplikado feedback laang, ug motor sa pagpanalipod mao ang mas sayon (kinahanglan lamang sa paghatag og paspas nga de-pagpasuga).

Kini nga baruganan sa operasyon nga gigamit sa mga sistema uban sa bukas nga komunikasyon. Kini kinahanglan nga pagahinumduman nga miingon sa sirkito (walay feedback loop) mao ang mapuslanon gikan sa usa ka ekonomiya nga punto sa panglantaw, apan kini adunay pipila ka mahinungdanon nga mga limitasyon.

Mao kini ang, pagtuyok sa rotor mao ang medyo mabalhinon, oscillatory, hinungdan sa rotational frequency ug sa ubang mga kinaiya sa mga motion sa bisan unsa nga kaso nga dili mahimo nga ingon sa husto nga kutob sa mahimo, nga sila sa DC Motors uban sa usa ka feedback loop. Aron sa pagpalapad sa kasangkaran sa mga lakang motor nga gikinahanglan sa pagpangita sa mga paagi sa pagpakunhod uyog.

sistema sa kontorno

Aron mas makasabut sa mga istruktura sa paggawas motor ug ang iyang baruganan sa operasyon, kini mao ang posible nga sa paghunahuna sa operasyon sa mga lalang sa ilalum sa iyang pagkontrolar sa sirkito, nga mao ang mahitungod sa 20 ka tuig na ang milabay gigamit alang sa paghimo sa gisumbag cards. Tungod niini nga katuyoan, nga sagad gigamit tulo ug upat-ka-hugna stepper motor. Atong hisgotan karon ang laraw sa unang operasyon.

Kita na nga gihisgotan nga ang motor rotor mao ang rotated sa usa ka gitino nang daan nga gilay-on diha sa tubag sa matag pulso control. Ang bili sa rotation niini nga gipahayag sa degrees ug gitawag nga usa ka lakang. Ang katarungan sa sirkito ang activate sa panahon sa signal angkon, ug unya diha-diha dayon sa pagtino sa husto nga bahin sa pagpaaktibo sa. Human nga, kini nagpadala sa usa ka signal ngadto sa inverter, sugoon kasamtangan, nga gigamit stepper motor. Ang mga kinaiya sa mga ekipo niini nga nagkinahanglan sa paggamit sa lain-laing mga matang sa pagpugong sa mga laraw. Ingon sa usa ka pagmando sa, sa ulahing mga mga mingkayab sa komon nga transistors, bisan tuod medyo bag-o lang nga gigamit alang niini nga katuyoan integrated sirkito. Uban sa iyang taas nga potensyal output ang awtomatikong gitinguha nga bahin eksaytasyon winding (una, alang sa panig-ingnan). Kon ang potensyal nga pagkunhod, adunay usa ka automatic sakit sa bahin. Busa implementar motor panalipod.

Ang mga hugna gipaila pinaagi sa ordinal nga mga numero 1, 2, 3, ug uban pa o pinaagi sa mga sulat A, B, C, ug uban pa Ang katapusan nga kapilian gigamit lamang sa kaso sa pipila ka mga duha ka-hugna motor. Mao kini ang, sa bisan unsa nga panahon lamang sa usa ka hugna kusog gikan sa duha ka, sa tulo ka o upat ka anaa (depende sa matang sa makina). Sa pagpatin-aw sa mga baruganan sa operasyon sa maong usa ka lalang nga kini mao ang permanente nga gihisgotan kahimtang, apan kini kinahanglan nga nakasabut nga kini nga sirkito mao ang dili usa ka hingpit nga proseso control.

Ug lakang increment

Ang simplest kapilian mao ang sa pagpakaon sa mga ka pulses gikan sa kontrol sa sirkito. Sa kini nga kaso, alang sa panig-ingnan, ang makina mao ang sa makausa turns sa drive sprocket katilingban linya sa pipila ka mga gilay-on sa unahan. Kini kinahanglan nga nakita nga sa diha nga ang pagpadapat sa kaylap nga mekanismo sa unahan lamang sa usa ka lakang sa dugang nga gipasamot ang problema sa uyog, ug usa ka igo nga búngdal naghimo sa iyang kaugalingon gibati.

Sa maong mga kaso labi pa nga gipakamatarung sa paggamit sa usa ka lakang motor, nga sa usa ka driving pulso sa paghimo sa pipila ka mga lihok. Usab dili-among-among sa paggamit sa usa ka bitoon uban sa usa ka lino nga fino nga ngipon comb. Pinaagi sa dalan, ang matag maong kalihukan mao ang gitawag nga increment.

Sa gihulagway kaso, dungag kita katumbas sa usa ka ug sa pipila ka mga lakang, sa tinagsa. Human sa matag cycle, ang makina sa bisan unsang panahon stop, nan ang tanan gisubli pag-usab. Kini mao ang gitawag nga nagtubo nga trapiko ug nagtubo nga kontrol, sa tinagsa.

Kon sa bisan unsa nga kalihukan ang gibuhat sa pipila ka mga lakang (sama sa gihisgutan sa ibabaw), ang rotor vibrations dili mahimo. Sa diha nga ang usa ka-lakang nga kalihukan, oscillations ang quenching uban sa usa ka espesyal nga electronic device. Sa kinatibuk-stepper motor (ang kinaiya sa diin kita naghunahuna sa) mga hatag-as nga teknolohiya lalang alang sa ilang mga buhat nagkinahanglan sa usa ka daghan sa mga komplikado nga electronic "stuffing".

Sa kinatibuk-an sa kontrol baruganan

Kay sa usa ka dugang sa gidaghanon sa mga lakang sa ibabaw sa upat ka mga parokya sa pipila ka mga linya sa produksyon, katilingban linya. Sa diha nga data gikan sa storage device (ang internal nga flash sa panumduman, lisud nga drive ni computer) ang gipadala ngadto sa controller, sila gidala sa gawas block sa block. Ang matag usa kanila adunay usa ka fixed nga gidaghanon sa mga simbolo (32, 48 o 64), ug sa lain-laing mga sistema sa ug sa lain-laing mga device niini nga buluhaton nga numero aron seryoso vary.

Dili ikatingala, base sa paltik microcomputer Arduino nahimong komon sa bag-ohay nga mga tuig. Ang usa ka stepper motor mao ang sulundon nga sa niini nga nga plano, tungod kay sa maong nagkasuod kini accommodate sa duha ingon sa usa ka pagduso sistema alang sa mga dulaan, ug alang sa hinoon komplikado sa industriya ekipo.

Ang usa ka data block ang gibalhin sa wala pa sa paggamit niini diha sa usa ka semiconductor handumanan sa controller, ug unya magsugod ang kalihokan sumala sa mga panudlo nga natala sa unang data block (sa wala pa nga nagdugtong sa electric motor gikinahanglan aron sa pagsusi niini nga mga kinaiya).

Human sa pahamatngon pagpatay sistema magsugod sa pagbasa sa ikaduha nga gubat data. Kon ang matag kalihukan naglangkob sa usa ka dinaghan nga mga gagmay nga mga lakang, nan, ang nag-unang controller sa atubangan sa panginahanglan sa bukid sa dugang nga pagbusay. Kasagaran kini mao ang function nga gihimo sa input controller. Kini nagpadala data sa ikaduhang pagpugong sa laang sa usa ka sal-bungat sistema (Arduino). Stepper motor sa niini nga kaso mao ang gipanalipdan batok sa hangyo overload.

Ang pipila sa mga detalye sa sa paggamit sa SM

kita mosulti kaninyo mahitungod sa pipila sa mga nuances sa paggamit stepper makina, ingon man usab sa paghatag sa usa ka kahulogan sa sagad nga gigamit sa mga termino sa niini nga dapit:

- Ang gagmay nga pitch anggulo. Samtang kamo mahibalo, human sa matag nagmaneho pulso motor rotor mao ang rotated sa pipila sa pipila ka mga matang. pitch mao ang dili kaayo, ang mas taas nga mahimong sa diha-diha nga speed. Kini mao ang importante nga masayud nga ang stepper motor mahimong paghatag og usa ka gamay kaayo nga lakang. Stepper gidaghanon sa niini nga kaso mao ang gidaghanon sa mga turns sa usa ka lakang, ug kini bili mao ang importante kaayo alang sa mga engineers. Kini mao ang kalkulado sa paggamit sa mosunod nga pormula:

S = 360 / θS, diin S - ang lakang gidaghanon, θ - lakang anggulo (rotation anggulo).

Sa kadaghanan sa mga kaso, ang stepper motor drive makahimo sa 96, 128 o 132 lakang matag rebolusyon. Upat ka-hugna nga modelo mao ang usahay ang usa ka kalainan sa 200. Rare sakop sa henero nga katukma Motors alang sa usa lamang ka turnover mahimo diha-diha dayon sa 500 o 1000 lakang. Apan, alang sa yano nga sakop sa henero nga mao ang dili makab-ot tungod kay sila rotation anggulo mao ang 90, 45 o 15 °.

- Hataas katukma sa tibook nga pagsingkamot. Kini mao ang kini nga sukaranan motino sa kinatibuk-ang kalidad sa mga lalang. Ikaw nasayud na nga ang buhat sa stepper motor nagkinahanglan kaniya sa paghunong ug trangkahi sa usa ka posisyon human sa block data. Siyempre, ordinaryo nga mga mekaniko nagsulti kanato sa tin-aw nga tungod sa búngdal, friction pwersa ug uban pang mga hinungdan mahimo sa tanan nga mga matang sa mga pagtipas gikan sa preset lantugi.

Ang pagpakig-away batok sa adverse nga mga panghitabo

Ang gintang tali sa mga rotor ug stator ngipon mao ang kanunay nga ang usa ka minimum nga sa pagdugang sa rigidity sa fixation. Ang kaayo nga positioning katukma-agad sa kinaiya sa mga inverter lamang, sama sa uban nga mga hinungdan nga kini apektado sa usa ka daghan nga mas ubos nga matang.

Ug karon kinahanglan nga ang usa ka gidaghanon sa mga importante nga mga bahin ug mga ideya, sama sa maximum nagahunong higayon, sa mga probisyon sa "patay" rotor ug positioning tukma sa tanan niini nga mga tagana. Sa pagtino sa mga termino sa itaas, adunay duha ka diha-diha dayon midawat sa komon nga konsepto.

Maximum nagahunong epekto

Sama sa na kami miingon, kini may duha lamang ka mga posisyon:

• Pagbaton. Kini mao ang maximum nga epekto nga mahimo sa panghunahuna nga magamit sa sa tugdan sa mga stepper motor mao na excited sa walay hinungdan sa kalihukan.
• Ayo. Busa, kini mao usab ang maximum nagahunong epekto nga mahimo sa panghunahuna nga apply ngadto sa mga dili-excited motor tugdan sa walay hinungdan sa dugang nga rotation.

Ang naghupot torque mao ang mas taas, sa ubos nga sa kalagmitan sa panghitabo sa mga sayop positioning tungod sa dili matag-an load (gilimod capacitors alang sa electric motor, alang sa panig-ingnan). Full ayo punto mao ang posible nga lamang sa mga modelo sa mga makina nga gamiton permanente nga magnet.

"Patay" rotor posisyon

Adunay tulo lang ka mga posisyon diin ang rotor pag-undang sa bug-os nga:

• Ang panimbang posisyon. Kini moabut ngadto sa usa ka bug-os nga paghunong sa excited stepper motor.
• Fixation. Usab, sa usa ka kahimtang diin ang rotor pag-undang sa. Apan kini nga termino gigamit lamang alang sa mga makina nga adunay usa ka permanente nga magnet design.
• Sa modernong mga modelo sa stepper makina nga sa tanan nga mga sumbanan sa kinaiyahan ug sa energy security, sa diha nga ang rotor ang mihunong sa hingpit de-energized ug winding.

Mga positioning tukma

Sa katapusan, ang ni-istorya mahitungod sa labing importante nga mga konsepto. Kini mao ang bahin sa positioning tukma. Ikaw mahimo pagtag-an kon unsa ka importante kini mao ang sa diha nga ang-operate complex sa industriya ekipo. Adunay duha ka importante nga mga termino:

• Sayop eskinado posisyon. Kini gihubit ingon nga ang positibo o negatibo nga pagbiya gikan sa mga standard eskinado nga kahimtang, nga sagad makita sa mga kaso sa pagbalhin sa mga rotor gikan sa usa ka posisyon sa usa. Ingon sa usa ka pagmando sa, basolon ang búngdal ug sa daotan haom nga mga bahin.
• positioning tukma. Kini mao ang maximum bili sa anggular posisyon sa mga rotor sa mga sayop nga mahitabo sa panahon sa bug-os nga panahon sa tikanganan kalihukan.

Importante! Pangitaa ang regulatory impormasyon alang sa matag kategoriya sa stepper makina mahimong duha sa opisyal nga panid sa ilang mga producers, ingon man sa paghisgot dokumento nga moabut uban sa niini nga matang sa mga produkto. Kasagaran, ang sayop nga bili anaa sa laing mga gikan sa 0,08 ngadto sa -0,03 °. Sa yanong pagkasulti, ang positioning tukma nga kalkulado ingon nga ang igo nga gidaghanon sa niini nga mga duha ka mga hulagway: 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °.

Busa, ang paggawas motor, nga naghulagway sa kita sa pagbuhat baruganan nagtumong sa usa ka taas nga-katukma ekipo.

Usa ka taas nga ratio sa mga electromagnetic higayon sa panahon sa búngdal

Samtang kamo na nagrepresentar sa, pinaagi sa usa ka stepper motor gikinahanglan nga ingon sa dali nga kutob sa mahimo sa pagsugod sa pagbalhin diha-diha dayon human sa resibo sa mga magbubuot sa mga pulso sa pagkontrolar. Kini kinahanglan nga ingon sa pagpuasa sa paghunong, nga may usa ka hataas nga positioning tukma. Kon sa panahon sa kalihukan sa pagkontrolar sa pulso han-ay mao ang mabalda, ang motor mohunong sa pag-operate diha sa mga posisyon determinado sa katapusan nga pulso.

Kini kinahanglan usab nga gipas-an diha sa hunahuna nga ang electromagnetic torque nga may kalabutan sa panahon sa búngdal sa HS kinahanglan nga mas taas kay sa conventional electric motor.

Paggawas rotation frequency ug frequency sa mga pulses

Sukad sa rotation speed sa SM mao ang tinuod nga usa ka gidaghanon sa mga lakang sa matag yunit sa panahon sa baylo nga sa termino nga "speed" sa literatura nga sagad sa mahimo sa pagsugat sa kahulugan sa "tikanganan speed". Sa wala pa nga nagdugtong sa motor, kini nga mga nuances kinahanglan-sa pagbasa.

Sukad sa kadaghanan sa mga stepper makina, kini nga frequency mao nga sama sa gidaghanon sa kontrol pulses, sa pagbuhat sa dili matingala talagsaon nga iyang pagtawag sa teknikal nga mga handbook. Mas espesipiko, alang sa maong mga makina mao ang kanunay nga ang yunit Hertz (Hz).

Kini mao ang importante nga makasabut nga ang lakang sa tinuod nga gikusgon sa motor rotor turns sa bisan unsa nga kaso nga dili pagpamalandong. Mga eksperto nagtuo nga walay rason nga dili sa paggamit sa paghulagway sa stepper motor mao ang sama nga gidaghanon sa mga rebolusyon matag minuto, nga gigamit diha sa mga paghulagway sa mga teknikal nga mga kinaiya sa conventional motor. Ang ratio tali sa aktuwal nga speed ug sa iyang analogue stepper kalkulado sa paggamit sa mosunod nga pormula:

n = 60f / S, diin n - rotational speed, gipahayag sa rebolusyon matag minuto; f - rotation frequency mga lakang; S - gidaghanon sa mga lakang.

Pinaagi sa dalan, sa unsa nga paagi sa pagtino sa gikinahanglan capacitors alang sa electric motor? Kaayo yano! Igo kini dinhi sa paggamit niini nga pormula:

C = 66 · Pnom

Kini mao ang dili lisud nga sa pagtag-kon unsa ang gipasabot ubos sa Pnom Rated gahum sa motor sa KW.

Ang simplest motor koneksyon diyagram EM-178

Ug atong hisgotan karon ang usa ka yano nga koneksyon sa stepper motor alang sa modelo nga EM-178, nga kasagarang gigamit sa industriyal nga printers.

phase 0	puti nga controller
phase 1	orange
phase 2	Sumpaysumpaya Ikaw ang stepper motor controller sa pula nga
phase 3	Kini nagsumpay sa mga asul nga connector
Total "+" gahum	brown controller

Nagpintal sa buhat sa usa ka mas dako nga sukdanan lamang dili motrabaho, tungod kay adunay mga minilyon nga mga nagkalain-laing mga modelo, ang mga kinaiya nga adunay mahinungdanon nga mga kalainan.

Sa pagkakaron, nagkalain-laing matang sa mga Motors sa niini nga disenyo. Sa niini nga artikulo atong hisgotan ang labing komon nga.

jet makina

Kini mao ang kini nga matang sa mga lalang nga sagad gigamit karon. Sa pagkatinuod, kini mao ang hapit usa ka sumbanan sa tulo ka-hugna motor, nga adunay unom ka stator ngipon. ibutang lamang, sa matag duha ka mga ngipon, misupak sa usag usa, iya sa sa mao gihapon nga bahin. Migamit serial o susama nga koneksyon sa mga coil.

Uban sa bahin sa mga rotor, nan kini mao lamang sa upat ka ngipon. Sa kadaghanan sa mga kaso, tiggama stator ug rotor nga hinimo sa magnetic nga materyal, apan mahimo sa kasagaran nga makita lamang sa kaylap nga rotors sa conventional metal. Ang butang mao nga ang mga butang nga sa ilang paghimo, adunay usa lamang ka importante nga kinahanglanon: sila kinahanglan sa paghatag sa labing maayo nga posible nga conductivity sa magnetic field. Kini mao ang hilabihan importante kon atong tagdon ang stepper motor: operasyon direkta nga may kalabutan ngadto sa kalig-on sa magnetic field.

Devices sa usa ka permanente nga magnet

Ingon nga ang usa ka rotor usa ka magnet nga cylindrical porma gigamit, sa stator adunay upat ka mga ngipon nga adunay tagsa-tagsa nga pagpaliko. Aron makapakunhod ang anggulo sa lakang nga mas kusganon, sa niini nga mga modelo sa mga stepper motors kini gikinahanglan aron madugangan ang gidaghanon sa mga tukon sa rotor ug ang gidaghanon sa mga ngipon sa stator. Bisan pa, kinahanglan nga hinumduman nga kining duha nga mga lagda adunay hugot nga pisikal nga limitasyon. Sa katapusang parapo sa among artikulo adunay kasayuran mahitungod sa ilang alternatibong disenyo (bipolar stepping motor), apan ang maong mga modelo dili makita kanunay.

Sumala sa nahibal-an na namo, ang mga lakang sa mga lalang nga adunay permanente nga mga magnet naga-hunong sa usa ka hugot nga posisyon bisan sa mga kaso nga gikuha ang boltahe gikan sa mga windings. Sa kini nga kaso, ang susama nga mekanismo sa pag-lock nga atong gihisgutan sa ibabaw mao ang hinungdan nga posisyon sa pagkaputol.

Ang paggamit sa mga permanente nga mga magnet mahimo nga makatarunganon gikan sa daghang mga punto sa panglantaw, apan sa samang higayon, ang ilang aplikasyon mahimong dali nga modala ngadto sa daghang mga problema. Una, ang ilang presyo layo sa barato. Pinaagi sa dalan, unsa ka dako ang ingon nga stepper motor? Ang bili sa mga modelo nga adunay permanente nga magnets milapas sa 100 ka libo nga mga rubles.

Ikaduha, ang pinakadako nga densidad sa magnetic field mahimong dili kaayo taas, tungod kay kini nga kantidad limitado sa magnetization sa carrier mismo. Busa, ang medyo barato nga permanente nga ferrite magnets wala magtugot nga makabaton og daghan o dili kaayo igo nga kusog sa kaumahan. Ug unsa ang ubang mga matang sa electric motors nga naglihok niini nga prinsipyo?

Hybrid nga instalasyon

Adunay laing matang sa stepper motor, nga naggamit usab sa sama nga prinsipyo. Ang hybrid nga mga modelo nagtrabaho uban ang reactive ug magnetic motors.

Ang rotor adunay halos parehas nga disenyo sama sa reactive SHD, apan ang mga windings gihimo sa gamay nga paagi. Ang tinuod mao nga sa matag pole ang pagpaliko usa lang sa usa ka coil (tulo ka yugto nga SD). Sayon nga hunahunaon nga ang duha ka mga coil na ang na-wound sa upat ka mga hugna nga mga modelo. Ang pagpaliko ipahigayon sumala sa usa ka bifilar scheme. Ang pagkapili mao nga sa panahon sa pagginhawa sa mga coils sa usa ka magnetic nga kapatagan sa mga nagkalain-laing mga polarities gibuhat (bipolar stepper motor).