Püsimagnetiga samm-samm mootor on ühilduv ja väga tõhus seade, millel on arvukalt rakendusi. Kuna rootor on valmistatud püsimagnetitest, ei vaja see välist ergastust, mistõttu on see väga kasulik näiteks mänguasjades, väikemootorites jne. Konstruktsiooniliste aspektide tõttu saab iga pöörde astmelist nurka hõlpsasti kujundada, mis muudab selle kasulikuks ka delikaatsetes rakendustes nagu meditsiinilised instrumendid ja aeronavigatsioonistruktuurid. Väikese suuruse tõttu on see väga liikuv ja hõlpsasti kasutatav. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet püsimagnetiga samm-mootorist.
Mis on püsimagnetiga samm-mootor?
Definitsioon: see on elektromehaaniline energia muundamise seade, mis muudab elektrienergia mehaaniliseks energiaks. Samm-mootoris on nii rootor kui ka staator magnetväljad on ergastatud nii, et rootori magnetvälja ja staatori magnetvälja vastasmõju tekitab pöördemomenti. Püsimagnetiga samm-mootoris on rootor mähised ei ole põnevil, selle asemel kasutame püsimagneteid.
Tavalistes samm-mootorites kasutatakse elektromagnetit, mis peab rootori magnetvälja tekitamiseks olema väliselt põnevil. Kuid sel juhul kasutame püsimagnete. See vähendab rootori ergastussüsteemi ja muudab mootori tööks ühilduvamaks. Rootori ergastuse puudumise tõttu vähenevad ka kaod.
Püsimagnetiga samm-mootori ehitus
See koosneb kahest põhiosast. Statsionaarne osa kutsus ka staatorit. Staatoris on staatori poolused paigutatud nii, et skeemil näidatud mähistega ergastatuna moodustab iga staatori poolus ühe magnetpooluse. Kui see on kahepooluseline masin, siis vastupoolused on ergastatud ühise mähisega, mis on ühendatud järjestikku, nii et kumbki põhjapoolsest ja lõunapoolsest vastaspoolusest.
Ehitus
Samamoodi ergastatakse ülejäänud kahte poolusepaari ühe tsükli jadamähisega nii, et ka nemad moodustavad poolusepaari. Rootor on valmistatud püsimagnetitest. On palju materjale nagu keraamika, mida saab kasutada püsimagnetina. Rootormagnetid on ühendatud välise võlliga nii, et pöörlemisel tagab see mehaanilise väljundi.
Stepper-mootori põhimõte
Samm-mootori tööpõhimõte on sarnane tavalise mootoriga. See töötab Lorentzi jõu seaduse põhimõttel. Vastavalt sellele, kui voolu kandev juht asetatakse magnetvälja, kogeb see voogude vastastikuse mõju tõttu jõudu.
Vastastikmõjuv voog on staatori magnetvoog ja rootori magnetvoo. Staatori magnetvoog tekib väliste ergastuste tõttu ja rootori magnetvoog püsimagnetite mõjul. Samuti tuleb märkida, et mootori suunda reguleeritakse tänu Flemingi vasakpoolsele reeglile.
Püsimagnetiga samm-mootori töö
Töötavat püsimagnetiga samm-mootorit saab selgitada järgmistes režiimides
Töörežiim
1. režiim - Selles režiimis ergastatakse staatori pooluste A-faas koos järjestikuste mähistega, et luua kaks magnetpooluste paari. Võib märkida, et selles režiimis ei ole B-faas üldse põnevil. Kui A-faas on põnevil, moodustab see põhja- ja lõunapooluse. Sel hetkel tõmbavad rootori magnetpoolused staatori magnetpooluste külge.
2. režiim - Selles režiimis ergastatakse staatori pooluste B-faas koos järjestikuste mähistega, et luua kaks magnetpooluste paari. Võib märkida, et selles režiimis ei ole A-faas üldse põnevil. Kui B-faas on põnevil, moodustab see põhja- ja lõunapooluse. Sel hetkel tõmbavad rootori magnetpoolused staatori magnetpooluste külge. Mis paneb rootori 1. režiimist päripäeva pöörlema.
Töörežiim 2
3. režiim - Jällegi Selles režiimis ergastatakse staatori pooluste A faas koos järjestikuste mähistega, et luua kaks magnetpooluste paari. Võib märkida, et selles režiimis ei ole B-faas üldse põnevil. Kui A-faas on põnevil, moodustab see põhja- ja lõunapooluse. Sel hetkel tõmbavad rootori magnetpoolused staatori magnetpooluste külge. See paneb rootori 2. režiimist päripäeva pöörlema.
4. režiim - Jällegi selles režiimis ergastatakse staatori pooluste B-faas koos järjestikuste mähistega, et luua kaks magnetpooluste paari. Võib märkida, et selles režiimis ei ole A-faas üldse põnevil. Kui B-faas on põnevil, moodustab see põhja- ja lõunapooluse. Sel hetkel tõmbavad rootori magnetpoolused staatori magnetpooluste külge. Mis paneb rootori 3. režiimist päripäeva pöörlema.
Sel viisil teeb rootor ühe täieliku pöörde režiimist 1 režiimini 4.
Stepper-mootori eelised ja puudused
The püsimagnetiga stepperi eelised mootor on
- See on kompaktne ja väikese suurusega, mistõttu on see kasulik paljudes rakendustes
- Välise ergastuse puudumise tõttu on kaod väiksemad
- Välise ergastuse puudumise tõttu on hooldust vähem.
- Seda saab mootori kiiruse reguleerimiseks ühendada välise vooluahelaga
- Rootori mähiste leidmiseks võib kasutada andureid
- Saab töötada suure kiiruse ja pöördemomendiga.
- Täpne kontroll
The püsimagnetiga samm-mootori puudused on
- Püsimagneti piirangute tõttu ei saa seda kasutada suure võimsusega rakenduste jaoks
- Pöördemoment toodetud on piiratud
- Püsimagneti eluiga on piiratud.
Rakendused
The püsimagnetiga samm-mootori rakendused on
- Lennundustööstus
- Robootika
- Mänguasjad
- Tootmine
- Kontrollitööstus
- Veskid ja trükkimine
Seetõttu oleme näinud selle tööpõhimõtet, ehituslikke aspekte ja rakendusi püsimagnetiga stepper mootor. Tuleb märkida, milliseid magnetilisi materjale kasutatakse nende mootorite töö parandamiseks ja kuidas juhtida masina sammunurka?
