Steg Motors & Drives

En stegmotor är en digitalt styrd motor som får en styrpulssignal och roterar en viss vinkel i enlighet därmed. I praktisk tillämpning är stegmotorn och styrenheten en oskiljbar helhet. Kontrollpulssignalen som genereras av mikrokontroller såsom en-chip-mikrodator och DSP är en svag strömsignal, som endast kan appliceras på motorns lindning efter att drivkretsen har förstärkts. Slå på i en viss ordning. Så länge lindningarna i varje fas aktiveras i sin tur i en förutbestämd ordning, kan stegmotorn producera den nödvändiga stegrörelsen.

En stegmotor är en elmotor som möjliggör mycket exakt position och hastighetskontroll. Deras rotation uppnås genom att kontrollera strömmen. Stegmotorer finns vanligtvis i två typer: ensteg och flera steg. En enstegsmotor vrider bara en stegvinkel åt gången, medan en flerstegsmotor kan vrida flera stegvinklar.

Stegvinkeln för stegmotorer beror på deras design, vanligtvis mellan 1,8 grader eller 0,9 grader. Varje stegvinkel motsvarar en rotationsläge, som gör stegmotorer idealiska för applikationer som kräver exakt positionskontroll, såsom skrivare, plottare, CNC -maskinverktyg etc.

Klassificering av stegmotorer

1. Reaktiv stegmotor

Statorn för den reaktiva stegmotorn är gjord av kiselstålark, och de motsatta två magnetiska polerna lindas med samma lindning med olika lindningsriktningar. När det är energiskt bildas ett par N- och S -poler, och det finns ingen lindning i motorrotorn. Motorns rotor är tillverkad av mjukt magnetmaterial. Det finns många små tänder med samma storlek och samma avstånd på den yttre ytan på rotorstången och den inre ytan på statorstatorn. Elektromagnetisk kraft är drivkraften för den reaktiva stegmotorn att röra sig. Under verkan av elektromagnetisk kraft kommer rotorn att röra sig till positionen med maximal magnetisk permeabilitet (eller minimal magnetisk motstånd) och vara i ett balanserat tillstånd.

2. Permanent magnetstegsmotor

Materialet i rotorn hos den permanenta magnetstegsmotorn är permanent magnetism, antalet poler på rotorn och statorn är detsamma, motorens utgångsmoment är stort och stegvinkeln är relativt stort, men arbetsprestanda är bra.

3. Hybridstegsmotor

Strukturen för hybridstegets motorstator är densamma som den för den reaktiva stegmotorn. Rotorn är uppdelad i två sektioner i axiell riktning. Samma antal och storlek på små tänder är jämnt fördelade i omkretsriktningen för järnkärnan i de två sektionerna, men de är felplacerade av halva tandplanen. En permanent magnet är inbäddad i mitten av de två järnkärnorna, så att järnkärnan i ena änden av rotorn är N -pol och järnkärnan i den andra änden är S -pol, såsom visas i figur 1.1. Rotorns N- och S -polariteter förblir oförändrade, och den sekventiella förändringen av N- och S -polariteterna hos statorns magnetiska poler realiseras genom att kontrollera statorens lindningsström, och en motsvarande kraft genereras på rotorns N och S -poler för att pressa rotorn för att rotera efter behov. Eftersom det permanenta magnetfältet för rotorn i hybridstegmotorn också genererar en del av vridmomentet, är det större än det vridmoment som genereras av statormagnetfältet för den reaktiva stegmotorn.

Den bästa stegmotorn kommer att kunna leverera ditt nödvändiga vridmoment samtidigt som jag är tillräckligt snabb. Jag berättar mina bästa val beroende på kategorin för stegmotorn:

Föraren är kretsen som styr rotationen av stegmotorn. De får instruktioner från styrenheten och skickar ström till varje fas i stegmotorn. Förarens huvudfunktion är att konvertera styrsignalen till elektrisk ström för att driva stegmotorn att rotera. En förare består vanligtvis av en strömförsörjning och ett utgångssteg för att driva varje fas av en stegmotor. I föraren används vanligtvis krafttransistorer som MOSFET eller BJT för att styra strömmen för att driva stegmotorn.

Stegmotorer och enheter används ofta tillsammans för exakt position och hastighetskontroll. Rotation av en stegmotor utförs genom att skicka en sekvens av pulser vars frekvens och riktning genereras av styrenheten. Föraren omvandlar dessa pulser till elektrisk ström och skickar den till varje fas av stegmotorn, som får motorn att rotera.

Stegmotorer och förare används i ett brett utbud av applikationer, inklusive robotik, 3D -skrivare, medicinsk utrustning, automatiseringsutrustning och mer. När du väljer en stegmotor och förare måste faktorer som storlek, vridmoment och stegvinkel på motorn, såväl som kontrollmetoden, ström- och spänningsområdet för föraren. Dessutom måste faktorer som arbetsmiljön och belastningsegenskaperna för motorn beaktas. Till exempel i miljöer med hög temperatur eller hög luftfuktighet är det nödvändigt att välja en stegmotor och förare som kan anpassa sig till dessa miljöer.

När du väljer en stegmotor och förare finns det några viktiga parametrar att vara medvetna om. Här är några vanliga parametrar:

1. Stegvinkel

Stegvinkeln för en stegmotor är vanligtvis mellan 1,8 grader eller 0,9 grader, vilket innebär att varje stegvinkel motsvarar ett roterat läge.

2. Vridmoment

Vridmomentet för en stegmotor är vridmomentutgången av motorn, vanligtvis i N M eller Oz-in (ounce-in).

3. Ström

Det nuvarande utbudet av föraren bestämmer den maximala drivförmågan för stegmotorn. Vanligtvis är en motors ström direkt proportionell mot vridmomentet.

4. Spänning

Förarens spänningsområde måste matcha den nominella spänningen för stegmotorn för att säkerställa korrekt drift av motorn.

5. Kontrollmetoder

Stegmotorer kan använda olika kontrollmetoder, inklusive puls- och riktningssignaler, fyrfas-signaler och seriekommunikation.

6. Upplösning

Upplösningen av en stegmotor är den minsta mängden rörelse som motorn kan uppnå, vanligtvis i steg eller linjärt avstånd.

7. Motorstorlek

Storleken på stegmotorn måste matcha applikationsscenariot för att säkerställa att motorn kan installeras på önskad plats.

Sammanfattningsvis är stegmotorer och enheter ett mycket vanligt motorsystem för applikationer som kräver exakt position och hastighetskontroll. När du väljer en stegmotor och förare måste flera faktorer beaktas, inklusive stegvinkel, vridmoment, ström, spänning, kontrollmetod, upplösning och motorstorlek.