Kuidas samm-mootorid töötavad

Selles postituses tutvume samm-mootoriga. Uurime, mis on samm-mootor, selle põhiline töömehhanism, samm-mootori tüübid, astmelised režiimid ning lõpuks selle eelised ja puudused.

Mis on samm-mootor?

Sammmootor on harjadeta mootor, selle pöörlev võll (rootor) täidab ühe pöörde määratud arvu sammudega. Pöörlemise astmelise olemuse tõttu saab see nime samm-mootorina.

Stepper mootor annab täpne kontroll pöördenurga üle ja kiirus. See on avatud kontuuriga disain, mis tähendab, et pöörlemise jälgimiseks pole rakendatud tagasisidemehhanismi.

See võib muuta oma kiirust, muuta pöörlemissuunda ja lukustuda koheselt ühte asendisse. Sammude arv määratakse rootori hammaste arvu järgi. Näiteks: kui samm-mootor koosneb 200 hambast,

360 (kraad) / 200 (hammaste arv) = 1,8 kraadi

Nii et iga samm on 1,8 kraadi. Stepper-mootoreid juhivad mikrokontrollerid ja juhi vooluahel. Seda kasutatakse laialdaselt laserprinterites, 3D-printerites, optilistes draivides, robootikas jne.

Põhiline töömehhanism:

Astmemootor võib koosneda mitmest postist, mis on keritud isoleeritud vasktraadiga, mida nimetatakse staatoriks, või mootori liikumatuks osaks. Mootori liikuvat osa nimetatakse rootoriks, mis koosneb mitmest hambast.

Kui üks pool on pingestatud, lähimad hambad joonduvad selle pingestatud poolusega ja rootori teised hambad nihkuvad või on joondatud teiste pingestamata poolustega.

Järgmine pool saab pinge ja eelmine poolus saab pinge, nüüd joondamata poolused joonduvad praegu pingestatud poolusega, see teeb ühe sammu.

Järgmine poolus saab pinge ja eelmine poolus saab pinge, see teeb veel ühe sammu ja see tsükkel jätkub mitu korda ühe täispöörde tegemiseks.

Siin on veel üks väga lihtne näide, kuidas samm-mootor töötab:

Üldiselt on rootori hambad magnetid, mis on paigutatud põhja- ja lõunapooluse vaheldumisi. Nagu poolused tõrjuvad ja erinevalt pooluste ligimeelitamisest, on postimähis 'A' nüüd pingestatud ja eeldab, et põhjapoolusena ja rootorina lõunapoolusena on pingestatud poolus. See tõmbab rootori lõunapoolust staari A staatori poole, nagu pildil näidatud.

Nüüd on poolus A pingest vabastatud ja poolus B on pingestatud, nüüd joondub rootori lõunapoolus poolusega B. Sarnased poolused C ja D poolused pingestuvad ja pingestuvad samal viisil ühe pöörde lõpuleviimiseks.

Nüüd saate aru, kuidas samm-mootor töötab.

Samm-mootori tüübid:

Stepper-mootorit on kolme tüüpi:

• Püsimagnetiga samm-samm
• Muutuv vastumeelne stepper
• Hübriidne sünkroonne stepper

Püsimagnet stepper:

Püsimagnetiga samm-mootorid kasutavad rootoris püsimagnetiga hambaid, mis on paigutatud vahelduva poolusega (põhja-lõuna-põhja-lõuna ... ...), see tagab suurema pöördemomendi.

Muutuv vastumeelne samm-samm:

Muutuv vastumeelne stepper kasutab mitme hambaga rootorina pehmet raudmaterjali ja töötab põhimõttel, et minimaalsed vastumeelsused tekivad minimaalse vahe korral, mis tähendab, et rootori lähimad hambad tõmbuvad pinge all pooluse poole, nagu metall tõmbab ligi magneti suunas.

Hübriidne sünkroonne samm-samm:

Hübriidsel samm-mootoril kombineeritakse maksimaalse pöördemomendi saamiseks mõlemad ülalnimetatud meetodid. See on kõige tavalisem samm-mootori tüüp ja ka kallis meetod.
Astmelised režiimid:

On 3 tüüpi astmelisi režiime

• Täielik astumisrežiim
• Poolastmeline režiim
• Mikrosammutusrežiim

Täielik astumisrežiim:

Täissammulist režiimi saab mõista järgmise näite abil: kui samm-mootoril on 200 hammast, siis on üks täissamm 1,8 kraadi (mis on antud artikli alguses), see ei pöördu vähem ega rohkem kui 1,8 kraadi.

Täisetapp liigitatakse veel kahte tüüpi:

• Ühefaasiline režiim
• Kahefaasiline režiim

Mõlemas faasirežiimis võtab rootor ühe täisetapi, nende kahe põhiline erinevus on: üherežiimiline annab vähem pöördemomenti ja kahe faasirežiim annab suurema pöördemomendi.

• Ühefaasiline režiim:

Ühefaasilises režiimis on antud aja jooksul pingestatud ainult üks faas (mähise / pooluse rühm), see on kõige vähem energiat tarbiv meetod, kuid annab ka vähem pöördemomenti.

• Kahefaasiline režiim:

Kahefaasilises režiimis lülitatakse teatud ajahetkel sisse kaks faasi (kaks mähise / pooluse rühma), mis annab ühefaasilise režiimi rohkem pöördemomenti (30% kuni 40%).

Pooleldi astumisrežiim:

Pool sammurežiimi tehakse mootori kahekordse eraldusvõime saavutamiseks. Poolsammul, nagu nimigi ütleb, kulub pool ühest täisastmest, täieliku 1,8 kraadi asemel pooletapp 0,9 kraadi.
Pooletapp saavutatakse alternatiivselt ühefaasilise ja kahefaasilise režiimi muutmisega. See vähendab mehaaniliste osade pinget ja suurendab pöörlemise sujuvust. Pool sammu vähendab pöördemomenti umbes 15%. Kuid pöördemomenti saab suurendada, suurendades mootorile rakendatavat voolu.

Mikrosamm:

Mikrosammud tehakse sujuvamaks pööramiseks. Üks täielik samm jaguneb kuni 256 sammuks. Mikrosammul vajab see spetsiaalset mikrolülituse kontrollerit. Selle pöördemomenti arvatakse umbes 30%.

Vedeliku pöörlemiseks peavad draiverid sisestama sinusoidlaine. Draiverid annavad kaks sinusoidaalset sisendit koos 90-kraadise järkjärgulise väljalülitamisega.

See annab parima kontrolli pöörlemise üle ja vähendab oluliselt mehaanilist pinget ning vähendab töömüra.

Sammmootori peamisi eeliseid ja puudusi saab teada järgmiste punktide abil:

Eelised:

• Parim kontroll nurkpöörde üle.
• Suur pöördemoment aeglasel kiirusel.
• Kiire pöörlemissuuna muutus.
• Minimaalne mehaaniline ehitus.

Puudused:

• Voolutarvet tarbitakse isegi pöörlemata ajal, seda tehakse rootori fikseerimiseks fikseeritud asendisse.
• Pöörlemisvigade kõrvaldamiseks ja praeguse positsiooni jälgimiseks puudub tagasiside mehhanism.
• See vajab keerukat juhilülitust.
• Suuremal kiirusel vähendatakse pöördemomenti.
• Mootorit ei ole kerge juhtida suurema kiirusega.