Motori e unità stepper

Un motore passo -passo è un motore controllato digitalmente che riceve un segnale di impulso di controllo e ruota di conseguenza un determinato angolo. Nell'applicazione pratica, il motore a passo di passo e il controller sono un insieme inseparabile. Il segnale dell'impulso di controllo generato da microcontrollori come il microcomputer a chip singolo e DSP è un segnale di corrente debole, che può essere applicato solo all'avvolgimento del motore dopo l'amplificazione della potenza del circuito di guida. Accendi in un certo ordine. Finché gli avvolgimenti di ciascuna fase sono energizzati a loro volta in un ordine predeterminato, il motore passo -passo può produrre il movimento di passaggio richiesto.

Un motore passo -passo è un motore elettrico che consente una posizione molto precisa e un controllo della velocità. La loro rotazione si ottiene controllando la corrente. I motori a passo di passo sono generalmente disponibili in due tipi: singolo passo e multi-passo. Un motore a passo singolo trasforma solo un angolo di passo alla volta, mentre un motore a più fasi può trasformare più angoli di passo.

L'angolo di gradino dei motori a passo successivo dipende dal loro design, di solito tra 1,8 gradi o 0,9 gradi. Ogni angolo del passaggio corrisponde a una posizione di rotazione, che rende i motori a passo di passo ideali per applicazioni che richiedono un controllo preciso della posizione, come stampanti, plotter, macchine utensili CNC, ecc.

Classificazione dei motori a passo passo

1. Motore di passo successivo reattivo

Lo statore del motore Stepper Reactive è realizzato in fogli di acciaio al silicio e i due pali magnetici opposti sono avvolti con lo stesso avvolgimento con diverse direzioni di avvolgimento. Se eccitato, si formano una coppia di poli N e S e non c'è avvolgimento nel rotore del motore. Il rotore del motore è realizzato in materiale magnetico morbido. Ci sono molti denti piccoli con le stesse dimensioni e la stessa spaziatura sulla superficie esterna del polo rotore e sulla superficie interna del palo dello statore. La forza elettromagnetica è la forza trainante per il motore reattivo Stepper. Sotto l'azione della forza elettromagnetica, il rotore si sposterà nella posizione della massima permeabilità magnetica (o resistenza magnetica minima) ed essere in uno stato bilanciato.

2. Motore a passo di passo del magnete permanente

Il materiale del rotore del motore a passo successivo permanente è il magnetismo permanente, il numero di poli del rotore e lo statore è lo stesso, la coppia di uscita del motore è grande e l'angolo del gradino è relativamente grande, ma le prestazioni di lavoro sono buone.

3. Motore con passo successivo ibrido

La struttura dello statore del motore a passo passo ibrido è uguale a quella del motore a passo con reattivo. Il rotore è diviso in due sezioni nella direzione assiale. Lo stesso numero e dimensioni dei denti piccoli sono distribuiti uniformemente nella direzione circonferenziale del nucleo di ferro delle due sezioni, ma sono fuori luogo di metà del campo da dente. Un magnete permanente è incorporato al centro dei due nuclei di ferro, in modo che il nucleo di ferro a un'estremità del rotore sia un polo n e il nucleo di ferro all'altra estremità è S, come mostrato nella Figura 1.1. Le polarità N e S del rotore rimangono invariate e il cambiamento sequenziale delle polarità N e S dei poli magnetici dello statore viene realizzato controllando la corrente di avvolgimento dello statore e viene generata una forza corrispondente sulle poli del rotore N e S per spingere il rotore a ruotare come richiesto. Poiché il campo magnetico permanente del rotore del motore passo -passo ibrido genera anche parte della coppia, è più grande della coppia generata dal campo magnetico dello statore del motore Stepper reattivo.

Il miglior motore passo -passo sarà in grado di consegnare la coppia richiesta e anche abbastanza veloce. Ti dico le mie scelte migliori a seconda della categoria del motore passo -passo:

Il driver è il circuito che controlla la rotazione del motore passo -passo. Ricevono istruzioni dal controller e inviano corrente a ciascuna fase del motore passo -passo. La funzione principale del driver è quella di convertire il segnale di controllo in corrente elettrica al fine di guidare il motore passo -passo per ruotare. Un driver è in genere costituito da un alimentatore e uno stadio di uscita per guidare ogni fase di un motore passo -passo. Nel driver, i transistor di alimentazione come MOSFET o BJT vengono generalmente utilizzati per controllare la corrente per guidare il motore passo -passo.

I motori e le unità con passo successivo sono spesso usati insieme per una posizione precisa e un controllo della velocità. La rotazione di un motore passo -passo viene eseguita inviando una sequenza di impulsi la cui frequenza e direzione sono generate dal controller. Il driver converte questi impulsi in corrente elettrica e lo invia a ciascuna fase del motore passo -passo, che spinge il motore a ruotare.

I motori e i conducenti Stepper sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui robotica, stampanti 3D, attrezzature mediche, attrezzature di automazione e altro ancora. Quando si selezionano un motore a passo passo e un driver, devono essere considerati fattori come le dimensioni, la coppia e l'angolo di gradino del motore, nonché il metodo di controllo, la corrente e l'intervallo di tensione del driver. Inoltre, devono essere considerati fattori come l'ambiente di lavoro e le caratteristiche di carico del motore. Ad esempio, in ambienti ad alta temperatura o ad alta umidità, è necessario scegliere un motore passo -passo e un driver in grado di adattarsi a questi ambienti.

Quando si seleziona un motore passo -passo e un driver, ci sono alcuni parametri chiave di cui essere consapevoli. Ecco alcuni parametri comuni:

1. Angolo del passo

L'angolo di gradino di un motore a passo successivo è generalmente tra 1,8 gradi o 0,9 gradi, il che significa che ogni angolo del passaggio corrisponde a una posizione ruotata.

2. Coppia

La coppia di un motore passo-passo è l'uscita della coppia dal motore, di solito in n m o oz-in (oncia-in).

3. Currente

L'intervallo corrente del driver determina la capacità di trasmissione massima del motore passo -passo. In genere, la corrente di un motore è direttamente proporzionale alla sua coppia.

4. Tensione

L'intervallo di tensione del driver deve abbinare la tensione nominale del motore passo -passo per garantire il corretto funzionamento del motore.

5. Metodi di controllo

I motori Stepper possono utilizzare una varietà di metodi di controllo, inclusi segnali di impulsi e di direzione, segnali a quattro fasi e comunicazione seriale.

6. Risoluzione

La risoluzione di un motore passo -passo è la più piccola quantità di movimento che il motore può ottenere, di solito in gradini o distanza lineare.

7. Dimensione del motore

Le dimensioni del motore Stepper devono abbinare lo scenario dell'applicazione per garantire che il motore possa essere installato nella posizione desiderata.

In sintesi, i motori e le unità Stepper sono un sistema motorio molto comune per applicazioni che richiedono una posizione precisa e un controllo della velocità. Quando si seleziona un motore a passo passo e un driver, è necessario considerare diversi fattori, tra cui angolo di passaggio, coppia, corrente, tensione, metodo di controllo, risoluzione e dimensioni del motore.