Wyświetlenia: 16 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 22.05.2023 Pochodzenie: Strona
Silnik krokowy, znany również jako silnik impulsowy, jest rodzajem silnika indukcyjnego, który wymaga dużej wiedzy zawodowej, takiej jak maszyny, silnik, elektronika i komputer.Jako element wykonawczy silnik krokowy jest jednym z kluczowych produktów mechatroniki i jest szeroko stosowany w różnych układach sterowania automatyką.Wraz z rozwojem mikroelektroniki i technologii komputerowej zapotrzebowanie na silniki krokowe rośnie z dnia na dzień i są one wykorzystywane w różnych dziedzinach gospodarki krajowej.
A silnik krokowy to siłownik, który przetwarza impulsy elektryczne na przemieszczenie kątowe.Przekształca sygnały impulsów elektrycznych na przemieszczenie kątowe lub przemieszczenie liniowe i jest głównym siłownikiem w nowoczesnych cyfrowych systemach sterowania programem i jest szeroko stosowany.
Układ sterowania silnikiem krokowym składa się z trzech części: sterownika silnika krokowego, sterownika silnika krokowego i silnika krokowego.Sterownik silnika krokowego to centrum dowodzenia, które wysyła impulsy sygnałowe do sterownika silnika krokowego sterownik silnika krokowego odbiera. Gdy impuls sygnału jest przekształcany na impuls elektryczny, silnik krokowy wprawiany jest w ruch obrotowy.Za każdym razem, gdy sterownik wysyła impuls sygnału, silnik krokowy obraca się o kąt, a jego obrót przebiega krok po kroku pod ustalonym kątem.Sterownik może kontrolować kąt obrotu silnika krokowego kontrolując liczbę impulsów, tak aby uzyskać dokładne pozycjonowanie.Prędkość obrotowa silnika krokowego jest precyzyjnie kontrolowana poprzez kontrolę częstotliwości impulsów.
Zwykle wirnik silnika jest magnesem trwałym.Kiedy prąd przepływa przez uzwojenie stojana, uzwojenie stojana wytwarza wektorowe pole magnetyczne.Pole magnetyczne spowoduje obrót wirnika pod kątem, tak że kierunek pary pól magnetycznych wirnika będzie zgodny z kierunkiem pola magnetycznego stojana.Kiedy wektor pola magnetycznego stojana obraca się o kąt.Wirnik również obraca się pod kątem z tym polem magnetycznym.
Za każdym razem, gdy zostanie wprowadzony impuls elektryczny, silnik obraca się o kąt i przesuwa się o jeden stopień.Wyprowadzane przez niego przemieszczenie kątowe jest proporcjonalne do liczby impulsów wejściowych, a prędkość obrotowa jest proporcjonalna do częstotliwości impulsów.Zmień kolejność zasilania uzwojeń, a silnik będzie się odwracał.Dlatego obrót silnika krokowego można kontrolować poprzez kontrolowanie liczby impulsów, częstotliwości i kolejności zasilania każdego uzwojenia fazowego silnika.
Kiedy silnik krokowy jednokrotnie przełącza prąd wzbudzenia uzwojenia stojana, wirnik obraca się o ustalony kąt, który nazywamy kątem kroku.Kąt kroku jest zwykle uzyskiwany na podstawie momentu obrotowego generowanego przez przełączany prąd fazowy, dlatego liczba biegunów na fazę musi być równa.Silniki krokowe mają zwykle więcej niż dwie fazy i oczywiście istnieją specjalne silniki jednofazowe silniki krokowe z tylko jedną cewką.Chociaż jest to układ jednofazowy, w rzeczywistości jest to kierunek strumienia magnetycznego generowanego przez cewkę, który odwraca się naprzemiennie, powodując obrót wirnika.Oczywiście w naszym rzeczywistym działaniu liczba faz praktycznego silnika krokowego jest jednofazowa, dwufazowa, trójfazowa, czterofazowa i pięciofazowa.
Im wyższy rozdzielczość silnika krokowego (liczba kroków na obrót, 360° podzielone przez kąt kroku), tym większa dokładność pozycjonowania.Aby uzyskać wysoką rozdzielczość należy zaprojektować większą liczbę biegunów.Wirnik typu PM ma bieguny N i S umieszczone naprzemiennie na zewnętrznej powierzchni rdzenia wirnika w równych odstępach.Liczba biegunów wirnika jest sumą liczby N i S biegunów.Dla uproszczenia wyjaśnień przyjmuje się, że liczba par biegunów wynosi 1. W tym przypadku ustala się, że kąt kroku θs silnika krokowego, którego wirnik jest magnesem trwałym, wyraża się następującym wzorem, gdzie Nr jest liczbą wirników par biegunów, P to liczba faz stojana,
θs=180°/PNr
Znaczenie fizyczne powyższego wzoru jest następujące: Kąt mechaniczny przypadający na jeden obrót wirnika wynosi 360°., Jeżeli do jego usunięcia wykorzystany zostanie biegun nr 2Nr, będzie on równoważny mechanicznemu kątowi zajmowanemu przez jeden biegun, który wynosi 180°/Nr.Oznacza to, że kąt mechaniczny bieguna dzieli się przez liczbę faz stojana, aby uzyskać kąt kroku.Koncepcja ta została przedstawiona na poniższym rysunku.
Ze wzoru θs=180°/PNr widać, że im mniejszy kąt kroku, tym większa rozdzielczość, dlatego aby poprawić rozdzielczość silnika krokowego, należy zwiększyć liczbę par biegunów wirnika lub zastosować formuła wielofazowa z większą liczbą faz stojana metoda P.Jednakże wzrost Nr jest ograniczony przez obróbkę skrawaniem, dlatego do wyprodukowania silnika krokowego o wysokiej rozdzielczości należy zastosować łącznie dwie metody.
Najlepszy silnik krokowy będzie w stanie zapewnić wymagany moment obrotowy, a jednocześnie będzie wystarczająco szybki. Oto moje najlepsze typy w zależności od kategorii silnika krokowego:
