Что означает крутящий момент шагового двигателя

Шаговые двигатели (подробный разбор 4 типов)

Общие сведения:

Шаговый двигатель — это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Полный оборот ротора состоит из нескольких шагов. Меняя форму сигнала, количество импульсов, их длительность и фазовый сдвиг, можно задавать скорость вращения, направление вращения и количество оборотов ротора двигателя.

Шаговые двигатели состоят из ротора (подвижная часть) и статора (неподвижная часть). На статоре устанавливают электромагниты, а части ротора взаимодействующие с электромагнитами выполняются из магнитотвердого (двигатель с постоянными магнитами) или магнитомягкого (реактивный двигатель) материала.

Виды шаговых двигателей по типу ротора:

По типу ротора, шаговые двигатели делятся на: двигатели с постоянными магнитами, реактивные двигатели и гибридные двигатели.

  • Двигатель с постоянными магнитами (ротор из магнитотвердого материала). На роторе установлен один, или несколько, постоянных магнитов. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на роторе, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 4 до 48 шагов (один шаг от 7,5° до 90° ).
  • Реактивный двигатель (ротор из магнитомягкого материала). Еще такие двигатели называют двигателями с переменным магнитным сопротивлением. Ротор не имеет постоянных магнитов, он выполнен из магнитомягкого материала в виде многоконечной звезды. Данные двигатели встречаются редко, так как у них наименьший крутящий момент, по сравнению с остальными, при тех же размерах. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества зубцов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 24 до 72 шагов (один шаг от 5° до 15°.)
  • Гибридный двигатель (совмещает технологии двух предыдущих двигателей). Ротор выполнен из магнитотвердого материала (как у двигателя с постоянными магнитами), но имеет форму многоконечной звезды (как у реактивного двигателя). Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Количество шагов в одном обороте таких двигателей может доходить до 400 (один шаг от 0,9°).

Какой тип шагового двигателя у меня?

Если вручную покрутить ротор отключённого двигателя, то можно заметить, что он движется не плавно, а шагами. После того, как Вы покрутили ротор, замкните все провода двигателя и покрутите ротор повторно. Если ротор крутится также, значит у Вас реактивный двигатель. Если для вращения ротора требуется прикладывать больше усилий, значит у вас двигатель с постоянными магнитами или гибридный. Отличить двигатель с постоянными магнитами от гибридного можно подсчитав количество шагов в одном обороте. Для этого не обязательно считать все шаги, достаточно примерно понять, их меньше 50 или больше. Если меньше, значит у Вас двигатель с постоянными магнитами, а если больше, значит у Вас гибридный двигатель.

Виды шаговых двигателей по типу соединения электромагнитов статора:

По типу соединения электромагнитов, шаговые двигатели делятся на: униполярные и биполярные.

На рисунке представлено упрощённое, схематическое, представление обмоток.
На самом деле, каждая обмотка состоит из нескольких обмоток электромагнитов, соединённых последовательно или параллельно

  • Биполярный двигатель имеет 4 вывода. Выводы A и A питают обмотку AA, выводы B и B питают обмотку BB. Для включения электромагнита, на выводы обмотки необходимо подать разность потенциалов (два разных уровня), поэтому двигатель называется биполярным. Направление магнитного поля зависит от полярности потенциалов на выводах.
  • Униполярный двигатель имеет 5 выводов. Центральные точки его обмоток соединены между собой и являются общим (пятым) выводом, который, обычно, подключают к GND. Для включения электромагнита, достаточно подать положительный потенциал на один из выводов обмотки, поэтому двигатель называется униполярным. Направление магнитного поля зависит от того, на какой именно вывод обмотки подан положительный потенциал.
  • 6-выводной двигатель имеет ответвление от центральных точек обмоток, но обмотка AA не соединена с обмоткой BB. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
  • 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения электромагнитов. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток, последовательно или параллельно.

Какой тип шагового двигателя у меня?

Если у Вашего двигателя 4 вывода, значит он биполярный. Если у Вашего двигателя 5 выводов, значит он униполярный. Но если у Вашего двигателя 6 и более выводов, то это не значит что некоторые из них являются центральными выводами катушек электромагнитов. Дело в том, что есть двигатели, некоторые выводы которых (обычно крайние), электрически замкнуты, так биполярный двигатель может иметь 6 выводов. Точно определить тип соединений, для двигателей с 6 и более выводами, можно только измеряя сопротивление между выводами.

Режимы работы шаговых двигателей:

    Для работы шагового двигателя (вне зависимости от его вида) можно выбрать один из трех режимов работы:
  • Полношаговый режим — ротор поворачивается на 1 шаг за 1 такт.
  • Полушаговый режим — ротор поворачивается на ½ шага за 1 такт.
  • Микрошаговый режим — ротор поворачивается на ¼, ⅛ и т.д. шагов за 1 такт.

Ниже рассмотрены режимы работы, на примере биполярного двигателя с постоянным магнитом и полным шагом 90°.

Полношаговый режим (одна фаза на полный шаг). Номинальные значения шагового двигателя указываются именно для этого режима.

Полношаговый режим (две фазы на полный шаг). Этот режим позволяет увеличить крутящий момент почти в половину от номинального.

Полушаговый режим. Этот режим позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в два раза, при незначительном уменьшении крутящего момента.

Микрошаговый режим. Этот режим является наиболее распространённым, он позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в четыре раза, благодаря неравномерному распределению токов в обмотках. Снижение токов можно достичь снижением напряжения (как показано на картинке) или подавать полное напряжение через подключаемую внешнюю нагрузку.

Если подавать уровни не «0» — «½» — «1» (как на картинке), а «0» — «¼» — «½» — «¾» — «1», то количество шагов в полном обороте увеличится не в 4 раза, а в 8 раз. Можно увеличить количество шагов в 16, 32, 64 раза и т.д., а если заменить дискретные уровни сигналов на синусоиды, то мотор будет вращаться плавно (без шагов).

Читать еще:  Ваз двигатель не держит холостые обороты и глохнет

Режимы пониженного энергопотребления — доступны только для 8-выводных двигателей. Эти режимы отличаются от обычных тем, что используют только половину фазы (половину электромагнитов). Данные режимы используются редко, так как они значительно снижают крутящий момент двигателя.

Пример работы шаговых двигателей с разными видами роторов:

Подключение шаговых двигателей к Arduino:

Электромоторы нельзя подключать к выводам Arduino напрямую, так как они потребляют значительные токи, шаговые двигатели не являются исключением, поэтому их подключают через драйверы.

Большинство драйверов работают либо с биполярными двигателями, либо с униполярными.

  • Биполярный двигатель можно подключить только к драйверу биполярных двигателей.
  • 6-выводной двигатель можно подключить к любому драйверу. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
  • 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток внутри двигателя, последовательно или параллельно.
  • Униполярный двигатель, при необходимости, можно подключить и к драйверу биполярного двигателя по простой схеме из нескольких диодов (лучше использовать диоды Шоттки), но такое подключение гарантирует корректность работы униполярного двигателя только в полношаговом режиме.

Зависимость момента от скорости, влияние нагрузки

Момент, создаваемый шаговым двигателем, зависит от скорости, тока в обмотках и схемы драйвера. На рис. 1а показана зависимость момента от угла поворота ротора.

Рис. 1. Возникновение мертвых зон в результате действия трения

У идеального шагового двигателя эта зависимость синусоидальная. Точки S являются положениями равновесия ротора для негруженного двигателя и соответствуют нескольким последовательным шагам. Если к валу двигателя приложить внешний момент, меньший момента удержания, то угловое положение ротора изменится на некоторый угол Ф.

где Ф – угловое смещение,
N – количество шагов двигателя на оборот,
Ta – внешний приложенный момент,
Th – момент удержания.

Угловое смещение Ф является ошибкой позиционирования нагруженного двигателя. Если к валу двигателя приложить момент, превышающий момент удержания, то под действием этого момента вал провернется. В таком режиме положение ротора является неконтролируемым.

На практике всегда имеется приложенный к двигателю внешний момент, хотя бы потому, что двигателю приходится преодолевать трение. Силы трения могут быть расделены на две категории: статическое трение или трение покоя, для преодоления которого требуется постоянный момент и динамическое трение или вязкое трение, которое зависит от скорости. Рассмотрим статическое трение. Предположим, что для его преодоления требуется момент в половину от пикового. На рис. 1а штриховыми линиями показан момент трения. Таким образом, для вращения ротора остается только момент, лежащий на графике за пределами штриховых линий. Отсюда следуют два вывода: трение снижает момент на валу двигателя и появляются мертвые зоны вокруг каждого положения равновесия ротора (рис. 1б):

d = 2 (S / (pi/2)) arcsin(Tf /Th) = (S / (pi/4)) arcsin(Tf / Th),

где d – ширина мертвой зоны в радианах,
S – угол шага в радианах,
Tf – момент трения,
Th – момент удержания.

Мертвые зоны ограничивают точность позиционирования. Например, наличие статического трения в половину от пикового момента двигателя с шагом 90 град. вызовет наличие мертвых зон в 60 град. Это означает, что шаг двигателя может колебаться от 30 до 150 град., в зависимости от того, в какой точке мертвой зоны остановится ротор после очередного шага.

Наличие мертвых зон является очень важным для микрошагового режима. Если, например, имеются мертвые зоны величиной d, то микрошаг величиной менее d вообще не сдвинет ротор с места. Поэтому для систем с использованием микрошагов очень важно минимизировать трение покоя.

Когда двигатель работает под нагрузкой, всегда существует некоторый сдвиг между угловым положением ротора и ориентацией магнитного поля статора. Особенно неблагоприятной является ситуация, когда двигатель начинает торможение и момент нагрузки реверсируется. Нужно отметить, что запаздывание или опережение относится только к положению, но не к скорости. В любом случае, если синхронность работы двигателя не потеряна, это запаздывание или опережение не может превышать величины двух полных шагов. Это весьма приятный факт.

Каждый раз, когда шаговый двигатель осуществляет шаг, ротор поворачивается на S радиан. При этом минимальный момент имеет в место, когда ротор находится ровно между соседними положениями равновесия (рис. 2).

Рис. 2. Момент удержания и рабочий момент шагового двигателя.

Этот момент называют рабочим моментом, он означает, какой наибольший момент может преодолевать двигатель при вращении с малой скоростью. При синусоидальной зависимости момента от угла поворота ротора, этот момент Tr = Th/(2 0.5 ). Если двигатель делает шаг с двумя запитанными обмотками, то рабочий момент равен моменту удержания для одной запитанной обмотки.

Параметры привода на основе шагового двигателя сильно зависят от характеристик нагрузки. Кроме трения, реальная нагрузка обладает инерцией. Инерция препятствует изменению скорости. Инерционная нагрузка требует от двигателя больших моментов на разгоне и торможении, ограничивая таким образом максимальное ускорение. С другой стороны, увеличение инерционности нагрузки увеличивает стабильность скорости.

Такой параметр шагового двигателя, как зависимость момента от скорости является важнейшим при выборе типа двигателя, выборе метода управления фазами и выборе схемы драйвера. При конструировании высокоскоростных драйверов шаговых двигателей нужно учитывать, что обмотки двигателя представляют собой индуктивность. Эта индуктивность определяет время нарастания и спада тока. Поэтому если к обмотке приложено напряжение прямоугольной формы, форма тока не будет прямоугольной. При низких скоростях (рис. 3а) время нарастания и спада тока не способно сильно повлиять на момент, однако на высоких скоростях момент падает. Связано это с тем, что на высоких скоростях ток в обмотках двигателя не успевает достигнуть номинального значения (рис. 3б).

Рис. 3. Форма тока в обмотках двигателя на разных скоростях работы.

Для того, чтобы момент падал как можно меньше, необходимо обеспечить высокую скорость нарастания тока в обмотках двигателя, что достигается применением специальных схем для их питания.

Поведение момента при увеличении частоты коммутации фаз примерно таково: начиная с некоторой частоты среза момент монотонно падает. Обычно для шагового двигателя приводятся две кривые зависимости момента от скорости (рис. 4).

Читать еще:  Характеристики двигателя лексус gx460

Рис. 4. Зависимость момента от скорости.

Внутренняя кривая (кривая старта, или pull-in curve) показывает, при каком максимальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен тронуться. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максимальной частотой старта или частотой приемистости. Она определяет максимальную скорость, на которой ненагруженный двигатель может тронуться. На практике эта величина лежит в пределах 200 – 500 полных шагов в секунду. Инерционность нагрузки сильно влияет на вид внутренней кривой. Большая инерционность соответствует меньшей области под кривой. Эта область называется областью старта. Внешняя кривая (кривая разгона, или pull-out curve) показывает, при каком максимальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен поддерживать вращение без пропуска шагов. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максимальной частотой разгона. Она показывает максимальную скорость для данного двигателя без нагрузки. При измерении максимальной скорости нужно иметь в виду, что из-за явления резонанса момент равен нулю еще и на резонансной частоте. Область, которая лежит между кривыми, называется областью разгона.

Подписка

Подпишись на наши новости

Получайте первыми актуальную информацию ООО «Электропривод»

Что означает крутящий момент шагового двигателя

1. Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель представляет собой силовой привод, который преобразует электрические импульсы в угловое перемещение. Говоря простым языком, когда шаговый привод получает импульсный сигнал, он приводит в действие двигатель, который в свою очередь начинает вращаться в заданном направлении под фиксированным углом, называемым углом шага. Величину углового перемещения можно регулировать путем установки количества импульсов, что позволяет достичь точного позиционирования. В то же время, скорость и ускорение вращения двигателя можно регулировать путем изменения частоты импульсов.

2. Какова классификация шаговых двигателей?
Шаговые двигатели обычно подразделяются на три типа: шаговые двигатели с постоянными магнитами (PM), шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением (VR) и гибридные шаговые двигатели (HB).

Шаговые двигатели с постоянными магнитами, как правило, двухфазные. Крутящий момент и объем относительно небольшие, а угол шага, как правило, составляет 7,5 или 15 градусов.

Шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением, как правило, трехфазные и способны создавать большой крутящий момент. Угол шага, в основном, 1,5 градуса. Высокий уровень шума и вибрации. Этот тип шагового двигателя вышел из применения в Европе, Соединенных Штатах и других развитых странах в 80-х годах 20 века.

Гибридные шаговые двигатели объединяют преимущества двигателей с постоянными магнитами и двигателей с переменным магнитным сопротивлением. Они могут быть двухфазными, трехфазными и пятифазными. Угол шага, как правило, составляет 1,8 градуса, 1,2 градуса и 0,72 градуса соответственно для 2-х, 3-х и 5-ти фазного двигателя. Среди шаговых двигателей на существующем рынке наиболее широкое распространение получили двухфазные модели.

3. Что такое удерживающий момент?
Удерживающий момент необходим статору для блокировки ротора, когда шаговый двигатель находится под напряжением, но не вращается. Как правило, крутящий момент шагового двигателя на низкой скорости близок к удерживающему моменту. Так как выходной крутящий момент уменьшается с увеличением скорости, выходная мощность также изменяется, и удерживающий момент становится одним из наиболее важных параметров шагового двигателея. Например, когда люди говорят «шаговый двигатель 2 Н·м», в случае отсутствия особых примечаний, это означает «шаговый двигатель с удерживающим моментом 2 Н·м».

4. Что такое фиксирующий момент?
Фиксирующей момент присутствует в обесточенном шаговом двигателе. Шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением и роторами не из постоянных магнитных материалов не имеют фиксирующего момента.

5. Какова погрешность шагового двигателя? Она накапливается?
Погрешность шагового двигателя составляет ±5% угла шага и она не накапливается.

6. Какова допустимая температура поверхности шагового двигателя?
Перегрев шагового двигателя вызовет размагничивание магнитных материалов и приведет к снижению крутящего момента и сбою углов шага. Следовательно, максимальная допустимая температура поверхности двигателя зависит от точки размагничивания материалов, используемых в двигателе. Обычно, точка размагничивания магнитных материалов находится выше 130 ℃. Некоторые материалы имеют точку размагничивания на уровне 200 ℃. Поэтому, температура поверхности шагового двигателя в пределах 80-90 градусов по Цельсию совершенно нормальна.

7. Почему крутящий момент шагового двигателя снижается по мере увеличения скорости?
Когда шаговый двигатель вращается, индуктивность фазы обмотки двигателя образует обратную электродвижущую силу. Чем выше частота, тем больше обратная электродвижущая сила. Под действием обратной электродвижущей силы, фазовый ток уменьшается по мере увеличения частоты или скорости, что приводит к уменьшению крутящего момента.

8. Почему шаговый двигатель в состоянии нормально работать при низких скоростях, но не в состоянии стартовать на скорости выше определенного значения, а работа двигателя на таких сопровождается завыванием?
Шаговый двигатель имеет следующий технический параметр: стартовая частота холостого хода, которая является частотой импульсов, при которой шаговый двигатель может стартовать на холостом ходе. Если частота импульсов выше этого значения, то двигатель не может стартовать нормально, может случиться потеря шага или двигатель заглохнет. Начальная частота должна быть ниже в случае, когда двигатель под нагрузкой. Если необходимо достичь высокой скорости вращения, необходимо увеличивать частоту импульсов, то есть начать необходимо с низкой частоты, а затем повышать частоту импульсов на желаемое значение при помощи ускорения (повышение скорости двигателя с низкой до высокой).

9. Как устранить шум и вибрацию, которые возникают при работе на низких скоростях двухфазного гибридного шагового двигателя?
Шаговым двигателям присущи такие негативные особенности, как шум и вибрация при работе на низкой скорости. Их можно устранить следующими способами:
А. Если двигатель работает в области резонанса, изменяйте передаточное отношение или предпринимайте другие меры, чтобы избегать резонанса;
Б. Используйте приводы с функцией разделения. Это наиболее простой и часто используемый способ;
В. Замените двухфазный двигатель на двигатель с меньшим углом шага, например, на трехфазный или пяти-фазный шаговый двигатель;
Г. Замена двухфазного шагового двигателя на серводвигатель переменного тока для может почти полностью устранить шум и вибрацию, однако стоит такой двигатель относительно дорого;
Д. Зафиксируйте амортизатор двигателя для предотвращения резонанса с нижней пластиной. Этот распространенный метод позволяет значительно снизить шум.

Читать еще:  Atv квадроцикла характеристика двигателя

10. Как количество разделений драйвера влияет на точность?
Технология разделения шагового двигателя по существу является технологией электронной разгрузки (пожалуйста, обратитесь к соответствующей литературе). Ее основной целью является ослабление или устранение низкочастотной вибрации шагового двигателя. Повышение точности работы двигателя является лишь сопутствующей функцией этой технологии. Например, существует двухфазный гибридный шаговый двигатель, угол шага которого составляет 1,8°. Если количество разделений драйвера установлено на 4, двигатель будет работать 0,45 ° на импульс. Но может ли точность двигателя может приблизиться или достичь 0,45°, зависит от точности управления током разделения и от других факторов. точность разделения драйвера от разных производителей может значительно изменяться. Чем больше число разделения, тем труднее контролировать точность.

11. Как определить источник питания постоянного тока для привода шагового двигателя?
А. Определение напряжения
Напряжение источника питания гибридного привода шагового двигателя, как правило, находится в пределах достаточно широкого диапазона (обычно от 12 до 48 В постоянного тока). Его выбирают в зависимости от рабочей скорости и отклика двигателя. Если двигатель вращается быстро и быстро реагирует, напряжение должно быть высоким. Но учтите, что пульсация напряжения источника питания не должна превышать максимальное входное напряжение привода, в противном случае привод может быть поврежден.

Б. Определение тока
Источник электропитания, как правило, определяется в соответствии с выходным фазным током (I) привода. Если применяется линейный источник питания, то сила тока может быть выбрана равной 1,1 или 1,3 от I. При использовании импульсного источника питания, ток может составлять от 1,5 до 2,0 от I.

12. Как отрегулировать направление вращения механизированного двухфазного шагового двигателя простым способом?
Это можно сделать, просто поменяв местами A+ и A- (или В+ и В-) проводки двигателя и привода.

При приобретении двигателя как правило возникает вопрос — какую модуль выбрать? На самом деле, при выборе двигателя нужно обратить внимание на два аспекта: параметры и размер.

Рабочие характеристики двигателя определяются по следующим параметрам:
Шаговый двигатель: угол шага, фаза тока, крутящий момент, сопротивление и др.
Бесщеточный двигатель или серводвигатель переменного тока: мощность, скорость, крутящий момент, приводной режим и др.

Для выбора размера, прежде всего следует обратить внимание на внешний диаметр или длину стороны и длину корпуса. В то же время, клиенты должны принять во внимание размер крышки и выступов, размеры вала, требования к выводящим проводам и другие факторы.

Возможно, у клиента есть определенные требования к двигателю, такие как гидроизоляция, высокая термостойкость, длительный срок службы и др. В таком случае вопрос об индивидуальной настройке и конфигурации решается с поставщиком отдельно.

Мощность шагового двигателя, возможен ли высокий крутящий момент на больших оборотах?

Производительность шагового двигателя

Кривая крутящего момента на валу двигателя показывает максимум, который может быть получен в диапазоне рабочих скоростей. Если двигатель работает вне (выше) кривой максимального крутящего момента синхронной машины, он может уйти в срыв

П очему у шаговых двигателей возникают проблемы с созданием высокого крутящего момента на высоких скоростях?

Для данной конструкции шагового двигателя создание крутящего момента в первую очередь зависит от тока, проходящего через обмотки двигателя — чем выше ток, тем больший крутящий момент производит двигатель. Но обмотки двигателя обладают двумя свойствами, которые ограничивают ток и, следовательно, выработку крутящего момента. Первая-это индуктивность (L), которая заставляет обмотку сопротивляться любому изменению тока, проходящего через нее. Другим является сопротивление (R), которое ограничивает максимальное количество тока, которое может передаваться обмоткой.

Вместе эти два свойства определяют электрическую постоянную времени двигателя (te), которая представляет собой время, необходимое для того, чтобы ток в обмотке достиг 63 процентов от его номинального (максимального) значения.

Когда частота импульсов напряжения, подаваемых на обмотки (и, следовательно, частота вращения двигателя), низкая, обмотки имеют достаточно времени для достижения номинального тока, и двигатель может генерировать свой номинальный крутящий момент. Но когда частота импульсов напряжения (частота вращения двигателя) высока, ток в обмотках не успевает достичь своего номинального значения, и выработка крутящего момента ставится под угрозу.

Другим фактором, ограничивающим создание крутящего момента шагового двигателя на высокой скорости, является скорость нарастания тока в обмотках (dI/dt), которая прямо пропорциональна приложенному напряжению (V) и обратно пропорциональна индуктивности двигателя (L).

Для повышения скорости нарастания тока необходимо либо снизить индуктивность обмоток (L), либо увеличить приложенное напряжение (В).

Снижение индуктивности обмотки требует изменения конструкции двигателя и/или методов его изготовления. Действительно, некоторые производители внесли изменения в конструкцию и производственные процессы своих двигателей и теперь предлагают шаговые двигатели с более высокими характеристиками крутящего момента по сравнению с традиционными конструкциями. Примеры этих изменений включают усовершенствованные магнитные конструкции, которые увеличивают поток между ротором и статором, увеличивают количество пар полюсов в двигателе и увеличивают плотность обмотки.

Но для машиностроителей и конечных пользователей производство крутящего момента для данного шагового двигателя часто может быть улучшено с помощью привода измельчителя.

Уменьшение напряжения привода обеспечивает лучшие характеристики крутящего момента и скорости
Производительность шагового двигателя
Обеспечение более высокого напряжения на обмотках двигателя эффективно выталкивает кривую крутящего момента “наружу”, что приводит к увеличению крутящего момента при более высоких скоростях.
Кредит изображения: PBC Linear
Приводы измельчителей подают на двигатель высокое напряжение (часто в восемь раз превышающее номинальное напряжение), что, согласно закону Ома (ток = напряжение ÷ сопротивление), приводит к увеличению тока через обмотки.

производительность шагового двигателя

Когда привод обнаруживает, что ток достиг заданного значения, источник напряжения отключается или “отключается”. И когда ток падает ниже определенного уровня, источник высокого напряжения снова включается.

Этот метод отключения напряжения также улучшает скорость нарастания тока (dI/dt). Таким образом, увеличивая управляющее напряжение, обмотки могут достигать более высокого уровня тока — даже при высокой частоте импульсов, что означает, что при более высокой скорости создается больший крутящий момент.

Приводы измельчителей иногда называют приводами постоянного тока, потому что они производят (относительно) постоянный ток в обмотках, а не традиционный способ подачи постоянного напряжения на двигатель. Этот метод “прерывания” тока также позволяет осуществлять микрошаговое управление шаговыми двигателями.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector