Stepper моторт: шинж ажиллах зарчим зураг тодорхойлолт

өөр өөр төхөөрөмжүүд, зарим нь үйл явц нь үйл ажиллагааг автоматжуулах зорилготой байгаа нь орчин үеийн цахилгаан хэрэглэх нь маш олон байна. Тиймээс Stepper моторт юм. Энэ төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчим, дугаар зүйлд заасан төхөөрөмж.

Энэ юу вэ?

Тэгэхээр нь удирдлагын дохио дамжуулах цахилгаан механик төхөөрөмж гэж нэрлэгддэг механик хөдөлгөөний роторын. хөдөлгөөн бүр нь нарийн чанд урьдчилан тохируулга байрлалд дуусна. төхөөрөмж өнцгийн буюу шугаман нэг юм. Энэ нь Stepper гэдгийг санаж үнэ цэнэтэй юм мотор, зарчим нь доор тайлбарлагдах болно синхрон төхөөрөмж юм.

Хяналтын систем нь нээлттэй хүрд бүхий (ямар ч санал)

Ихэнх тохиолдолд энэ төхөөрөмж нь тусгай электрон хэлхээний хянаж байна. Энэ нь зөвхөн хувьсах гүйдлийн эх үүсвэр хооллоно. Ийм хөдөлгүүр нь ихэвчлэн давтамж хяналтын эргүүлэх шаардлагатай хэлхээнд ашиглаж байна. Энэ нь өндөр үнэтэй, нарийн төвөгтэй санал давталт хэрэгцээг зайлсхийдэг ба моторт хамгаалах хялбар (зөвхөн хурдан де-Эрч хүчтэй хангах хэрэгтэй) юм.

үйл ажиллагааны Энэ зарчим нь нээлттэй харилцаа нь системд ашиглаж байна. Энэ нь (санал хүрд байхгүй бол) хэлхээний үзэл нь эдийн засгийн талаасаа ашигтай, гэхдээ энэ нь зарим нэг чухал ач холбогдолтой хязгаарлагдмал байна гэж хэлсэн санаж байх хэрэгтэй.

Тиймээс роторын эргэлтийн шалтгаан эргэлтийн давтамж, ямар ч тохиолдолд хөдөлгөөний бусад шинж чанар нь тэд санал гогцоо нь DC мотор байгаа бөгөөд аль болох зөв биш байж болно, харьцангуй тогтворгүй, хэлбэлзэх юм. чичиргээг бууруулах арга замыг хайх шаардлагатай орохдоо мотор хамрах хүрээг өргөжүүлэх хэрэгтэй.

нь системийн тохиргоо

орохдоо мотор, үйл ажиллагаа, түүний зарчим бүтэц илүү сайн ойлгохын тулд, өөрийн хяналтын хэлхээний юм 20 орчим жилийн өмнө цэгцтэй карт үйлдвэрлэхэд ашигласан дор төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг авч үзэх боломжтой юм. Энэ зорилгоор нийтлэг гурван, дөрвөн үе шат Stepper мотор ашигладаг. Бид одоо эхний үйл ажиллагааны схемийг авч үзье.

Бид өмнө нь моторт сэнс хяналтын Судасны цохилт бүрийн хариуд урьдчилан тодорхойлсон зайд эргүүлэх байна гэж дурдсан байна. Энэ эргэлтийн утга градус илэрхийлсэн бөгөөд нэг алхам гэж нэрлэдэг. логик эргэх дохио худалдан авах үед идэвхжсэн, дараа нь тэр даруй идэвхжүүлэх зөв үе шатыг тодорхойлно. Дараа нь, энэ нь илгээдэг дохио нь The Хөтчийн, төлбөр одоогийн бөгөөд, ашиглаж Stepper мотор. Энэ тоног төхөөрөмж шинж чанар хяналтын схем өөр өөр төрлийн хэрэглээг шаарддаг. Дүрмээр бол, сүүлийн харьцангуй саяхан энэ зорилгоор ашиглаж боловч нийтлэг транзистор холбож байна нэгдсэн хэлхээнд. түүний өндөр боломжит бүтээгдэхүүн нь автоматаар үе шат өдөөлтийг (жишээ нь, анх удаа) ороомгийн хүссэн байна. боломжит буурсан бол, үе шат нь автомат идэвхгүй байдаг. Тиймээс моторт хамгаалах хэрэгжүүлсэн.

2, 3, гэх мэт дэс тоо 1-ээр тэмдэглэсэн үе шат эсвэл захидал A, B, C, гэх мэт Сүүлийн тохируулга нь зөвхөн зарим нэг хоёр фазын мотор тохиолдолд ашиглаж байна. Тиймээс ямар ч үед зөвхөн нэг үе шат (хөдөлгүүртэй төрлөөс хамаарч) хоёр, гурав, дөрвөн байгаа нь эрч хүчээр. Энэ нь байнга дурдсан байдаг нөхцөл байдал ийм төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчмуудыг тайлбарлаж, гэхдээ энэ хэлхээний нь төгс үйл ажиллагааг хянах биш гэдгийг ойлгох хэрэгтэй байна.

Тэгээд алхам цэгэн

хялбар сонголт хөтөч хэлхээний-аас нэг импульс хангах явдал юм. Энэ тохиолдолд, жишээ нь, хөдөлгүүр нь нэг удаа түрүүлж зарим зайд хөтөч цоолбортой угсралт мөрийг эргэж байна. Энэ нь урагш том механизмыг ашиглах үед л нэг алхам цаашид чичиргээ асуудлыг улам хурцатгасан болон их инерцийн өөрөө мэдэрсэн болгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Ийм тохиолдолд илүү үндэслэлтэй нь ашиглах орохдоо мотор, нэг нь жолооны импульсийн хэд хэдэн хөдөлгөөн хийх боломжтой юм. Мөн нарийн шүдтэй сам нь од ашиглах гэмтээхгүй байх вэ. Дашрамд хэлэхэд, ийм хөдөлгөөн бүр цэгэн гэж нэрлэдэг.

тодорхойлсон тохиолдолд бид цэгэн түүвэр нь нэг болон хэд хэдэн арга хэмжээг тус тус тэнцүү байна. мөчлөг бүрийн дараа, ямар ч цаг хугацаа буудал дээр хөдөлгүүр, дараа нь бүх зүйл дахин дахин давтан хийнэ. Энэ нь тус тус нэмэгдсэн замын хөдөлгөөн, өсөн нэмэгдэх хяналт гэж нэрлэдэг.

(Дээр дурдсан гэх мэт) ямар нэг хөдөлгөөн хэд хэдэн үе шаттайгаар хийж байгаа бол, болон роторын савладаг байж болохгүй. Хэзээ нэг алхам хөдөлгөөн, oscillations нь тусгай электрон төхөөрөмж нь бөхөөх байна. Ерөнхийдөө Stepper мотор (шинж чанар нь бидний бодож байгаа) тэдний ажлын нарийн электрон "чөмөг" нь маш их шаарддаг өндөр технологийн төхөөрөмжүүд юм.

Ер нь хяналтын зарчим

Зарим үйлдвэрлэлийн шугам дөрвөн сүмүүд гаруй алхмууд, угсралт шугамын тоо нэг Цэгэн нь. Үед өгөгдөл нь The хадгалалтын төхөөрөмж нь (The дотоод флэш санах ой, компьютерийн хатуу диск) юм илгээсэн The хянагч, тэд хийсэн гарч блок блок. Тус бүр нь тэднийг агуулсан тогтмол тоо тэмдэг (32, 48 эсвэл 64) болон янз бүрийн систем, янз бүрийн даалгавар төхөөрөмж энэ үзүүлэлт сарын ноцтой өөр өөр байдаг.

Нь гайхах зүйл биш, гар хийцийн Микрокомпьютерийн Arduino үндэслэн сүүлийн жилүүдэд түгээмэл болж байна. A Stepper моторт энэ дизайн тохиромжтой, учир нь ийм энэ нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн систем тоглоом, биш, харин нарийн төвөгтэй аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн хувьд аль алинд нь багтах боломжтой баталгаат.

Мэдээлэл блок хянагч нь хагас дамжуулагч санах ой нь өөрийн ашиглахаас өмнө шилжүүлсэн байна, дараа нь (цахилгаан мотор нь эдгээр шинж чанаруудыг олж мэдэх шаардлагатай холбогдохоосоо өмнө) анх өгөгдлийн блок бүртгэгдсэн байна зааврын дагуу хөдөлгөөнийг эхэлнэ.

сургалт гүйцэтгэл тогтолцооны дараа хоёр дахь өгөгдөл массивыг уншиж эхэлнэ. хөдөлгөөн бүрийг жижиг алхмууд нь олон ургальч бүрддэг бол, нэмэлт гинжин урвалуудыг холбож өгөх хэрэгтэй өмнө гол хянагч. Ихэнх тохиолдолд энэ нь оролтын хянагч гүйцэтгэсэн үйл ажиллагаа юм. Энэ нь тодорхой интервал заасан систем (Arduino) нь хоёр дахь хяналтын хүрд уруу өгөгдөл илгээдэг. Энэ тохиолдолд Stepper моторт хэт ачаалал хүсэлтийг хамгаалагдсан байна.

SM ашиглах онцлогтой зарим

Бид Stepper мотор ашиглан, түүнчлэн энэ салбарт түгээмэл хэрэглэгддэг нэр томъёоны тодорхойлолтыг өгсөн нарийвчилсан зарим нэг талаар танд хэлж болно:

- Жижиг давирхай өнцөг. Та бүхний мэдэж байгаагаар, жолооны судас моторт сэнс бүрийн дараа зарим нэг нь тодорхой хэмжээгээр нь эргүүлэх юм. давирхай бага байна, их дээд яаралтай хурд нь байж болох юм. Энэ нь Stepper мотор сайн маш бага алхам өгч болно гэдгийг мэдэх нь чухал юм. энэ тохиолдолд Stepper тоо нь нэг алхам ээлжээр тоо, энэ үнэ цэнэ нь инженерүүдийн хувьд маш чухал юм. Энэ нь дараах томъёогоор тооцно:

S = 360 / θS, хаана S - алхам тоо, θ - алхам өнцөг (эргэлтийн өнцөг).

Ихэнх тохиолдолд, Stepper моторт хөтөч хувьсгалын 96, 128, эсвэл 132 алхмуудыг хийж болно. Дөрвөн үе шат загвар нь зөвхөн нэг эргэлтэд нарийн мотор нь 200 ховор зүйлийн нэг ялгаа нь 500, эсвэл 1000 алхмуудыг нэн даруй хийж болно, заримдаа юм. Гэсэн хэдий ч, энгийн зүйл, учир нь тэд эргэлтийн өнцөг нь 90, 45, эсвэл 15 ° учраас учруулдаг юм.

- Өндөр нарийвчлалтай хурд. Энэ параметр нь төхөөрөмжийн ерөнхий чанарыг тодорхойлдог юм. Та аль хэдийн Stepper Мотор ажил нь түүнийг зогсоож, өгөгдлийн блок дараа тодорхой байрлалд түгжих шаардлагатай гэдгийг бид мэднэ. Мэдээж хэрэг, энгийн механик улмаас инерцийн, үрэлтийн хүчний болон бусад хүчин бидэнд тодорхой гэж хэлж чадах урьдчилан үзүүлэлтүүдээс хазайлтын бүх төрлийн.

сөрөг үйл явдлын эсрэг тэмцэх

роторын болон Статор шүдний ялгаа нь үргэлж тогтоосны нь уян хатан бус нэмэгдүүлэх нь хамгийн бага байна. маш их байр суурь үнэн зөв Inverter зөвхөн бусад хүчин зүйлсийн талаар энэ нь их бага хэмжээгээр нөлөөлж байгаа шинж чанараас шалтгаална.

Харин одоо хамгийн их статик мөчид чухал онцлог, үзэл баримтлал, хэд хэдэн анхаарах хэрэгтэй, эдгээр бүх заалтыг "үхсэн" сэнс болон байр суурь үнэн зөв заалт. Дээрх нэр томъёо тодорхойлохын тулд хоёр тэр даруй хүлээн зөвшөөрөгдсөн нийтлэг ойлголт байдаг.

Хамгийн их статик нөлөө

Бид өмнө нь хэлсэнчлэн, энэ нь зөвхөн хоёр албан тушаал байдаг:

• Хадгалах. Энэ нь онолын хувьд Stepper мотор нь босоо хэрэглэж болно хамгийн их нөлөө хөдөлгөөнийг учруулахгүйгээр аль хэдийн сэтгэл догдлон хүлээж байна.
• Засварлах. Иймээс энэ нь онолын хувьд цаашид эргүүлэх учруулахгүйгээр бус сэтгэл догдлон хүлээж моторт босоо хэрэглэж болно дээд статик нөлөө нь мөн юм.

барьж эргэлт өндөр байна, бага (жишээ нь, цахилгаан мотор нь үгүйсгэж конденсатор) урьдчилан таамаглах аргагүй ачааллын улмаас байр суурь алдаа үүссэн магадлал. Бүрэн тохируулга цэг нь зөвхөн байнгын соронзон хэрэглэдэг хөдөлгүүрүүдэд эдгээр загваруудад боломжтой юм.

"Dead" сэнс байр суурь

сэнс бүрэн зогсооно гэдэг нь ердөө л гурван албан тушаал байдаг:

• тэнцвэрт байр суурь. Энэ нь сэтгэл догдлон хүлээж Stepper Мотор бүрэн зогсоох ирдэг.
• ХХУ. Мөн төрийн аль The сэнс зогсоодог. Гэхдээ энэ хугацаанд эдгээр хөдөлгүүр, түүний зураг төсөл байнгын соронз зөвхөн ашиглагддаг.
• байгаль орчин, эрчим хүчний аюулгүй байдлыг бүх стандартыг хангасан Stepper мотор, орчин үеийн загвар нь роторын бүрэн буцааж эрч хүчээр нь зогсоож, ороомгийн үед.

байр суурь үнэн зөв тухай

Эцэст нь, хамгийн чухал ойлголтуудын талаар ярья. Энэ нь үнэн зөв байршуулсны тухай асуудал юм. Та цогцолбор үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж ажиллаж байгаа үед энэ нь ямар чухал болохыг тааж болно. хоёр чухал нэр томъёо байдаг:

• Өнцгийн байр суурийг алдаа. Энэ стандарт нь өнцгийн төр, ихэвчлэн нэг байрлалаас нөгөө роторын шилжүүлэх тохиолдолд харагдаж байна эерэг, эсвэл сөрөг явах гэж тодорхойлсон байна. Дүрмээр бол, инерцийг, муу холбох эд анги буруутгаж.
• байр суурь үнэн зөв байдал. Энэ гишгүүрийн хөдөлгөөний бүх хугацаанд тохиолддог алдаа роторын өнцгийн байдлын хамгийн их утга юм.

Чухал! аль аль нь үйлдвэрлэгчийн албан ёсны вэб сайт дээр, бүтээгдэхүүний энэ төрлийн ирдэг жишиг баримт бичиг байж болно Stepper мотор ангилал тус бүрийн хувьд зохицуулалтын мэдээллийг хай. Ерөнхийдөө, алдааны утга нь 0.08 аас -0,03 ° хязгаарт байна. 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °: Энгийнээр хэлэхэд, байр суурь үнэн зөв байдал энэ хоёр тоо нийлбэрээр тооцно.

Тиймээс орохдоо моторт бид ажлын зарчмыг тайлбарлах нь өндөр нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж гэж ойлгоно.

инерцийн момент нь цахилгаан соронзон моментын өндөр харьцаа

Хэрэв та аль хэдийн төлөөлж дүнд Stepper моторт аль болох хурдан шаардлагатай хяналтыг импульсийн хянагч хүлээн авснаас хойш даруй хөдөлж эхлэх нь. Энэ нь өндөр байр суурь үнэн зөв байх, таслан зогсоох талаар хурдан байх ёстой. хөдөлгөөн хяналтын үед судас дараалал нь тасалсан бол хөдөлгүүр нь сүүлийн импульсийн тодорхойлсон албан тушаалд ажиллаж зогсоох болно.

Энэ нь бас SE нь инерцийн момент холбоотой цахилгаан эргэлт нь ердийн цахилгаан мотор нь хамаагүй өндөр байх ёстой санаж байх хэрэгтэй.

Орохдоо эргэлтийн давтамж болон буурцагт давтамж

SM-д эргэлтийн хурд нь үнэндээ "орохдоо хурд" -ийн тодорхойлолтыг хангасан оронд утга зохиол нь ихэвчлэн аль нэр томъёог "хурд" -ын нэгж хугацаанд ногдох хэд хэдэн алхамууд байдаг учраас. мотор холбогдохоосоо өмнө эдгээр нарийн ширийн унших ёстой.

Оноос хойш The ихэнх нь Stepper мотор, энэ давтамж хэлбэл тэнцүү The дугаар хяналт импульс хийх биш байж гайхсан ер бусын түүний зориулалт техникийн гарын авлага. Тухайлбал, моторт зориулсан ихэвчлэн нэгж Hertz (Гц) юм.

Энэ нь хөдөлгүүрийн роторын алхам бодит хурдтай байх алба үгүй ямар ч тохиолдолд хувирна гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Шинжээчид тэнд Stepper мотор тодорхойлолтонд ашиглахгүй байх ямар ч шалтгаан минутанд уламжлалт мотор техникийн үзүүлэлтийн тодорхойлолт хэрэглэдэг нэг хувьсгал ижил тоо юм гэж үзэж байна. The харьцаа хоорондын The бодит хурд болон түүний аналоги Stepper тооцооны ашиглан Дараах томъёо:

N = 60F / S, N - эргэх хурд, минутад эргэлт илэрхийлсэн; е - эргэлтийн давтамж алхмууд; S - алхмууд тоо.

Дашрамд хэлэхэд, хэрхэн, цахилгаан мотор шаардлагатай конденсаторыг тодорхойлох вэ? Маш энгийн! Энэ томъёог ашиглах энд хангалттай:

C = 66 · Pnom

Энэ нь Pnom дор гэсэн үг юм юу болохыг таахыг хэцүү биш үнэлгээтэй хүч кВт-д мотор.

The энгийн моторт холболт диаграмм EM-178

Харин одоо бид аж үйлдвэрийн хэвлэгч ихэвчлэн ашиглагддаг загвар EM-178, учир нь Stepper мотор нь энгийн холболт авч үзэх болно.

үе шат 0	цагаан хянагч
үе шат 1	улбар шар
2-р шат	Та улаан тулд Stepper моторт хянагч холбох
үе шат 3	Энэ нь цэнхэр холбогч холбодог
Нийт "+" эрчим хүч	бор хянагч

зүгээр л ажиллах боломжгүй нь томоохон хэмжээний ажил Будаг загвар нь төрөл бүрийн сая сая, шинж чанар нь мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг байдаг учраас.

Одоогийн байдлаар, энэ загварын хөдөлгүүр нь төрөл бүрийн. Энэ нийтлэлд бид хамгийн түгээмэл хэлэлцэх болно.

тийрэлтэт хөдөлгүүр

Энэ нь ихэвчлэн өнөөдөр хэрэглэгддэг төхөөрөмжүүдийн энэ төрлийн юм. Үнэн хэрэгтээ бол энэ нь бараг стандарт нь гурван фазын мотор, аль зургаан Статор шүд байдаг юм. Энгийнээр хэлэхэд, хоёр шүд нь бүр бие биенийхээ эсрэг, ижил шатанд хамаарна. ороомгоос Ашигласан цуваа юм уу эсвэл зэрэгцээ холболтын.

роторын хувьд, дараа нь энэ нь зөвхөн дөрвөн шүд юм. Ихэнх тохиолдолд, үйлдвэрлэгчид Статор болон сэнс соронзон материалаар хийсэн, гэвч ихэнхдээ ердийн металлын зөвхөн том ротор олж болно. зүйл нь тэдний үйлдвэрлэл орж бодис, зөвхөн нэг чухал шаардлага байдаг юм: тэдгээр нь соронзон орны хамгийн сайн дамжуулах хангах ёстой. үйл ажиллагаа нь соронзон орны хүч чадал шууд холбоотой: Бид Stepper Мотор үзэх бол энэ нь маш чухал юм.

байнгын соронз нь төхөөрөмжүүд

цилиндр хэлбэртэй ашиглаж сэнс соронзон байдлаар Статор нь бас хувь хүний ороомгийн дөрвөн шүдтэй байна. хүчтэй давирхай өнцөг багасгахын тулд эдгээр загваруудад Stepper мотор сэнс шон тоо, Статор дээр шүд тоо нэмэгдсэн байх ёстой. Гэсэн хэдий ч, эдгээр сонголтоос аль алинд нь нэлээд хатуу биет хязгаарлалт гэдгийг санаж байх хэрэгтэй. Энэ зүйлийн сүүлчийн-р зүйлд заасан бүтцийг хувилбарт (туйлт Stepper моторт) талаар мэдээлэл байдаг ч эдгээр загвар нь ийм дандаа биш харж болно.

Бидний дээр хэлсэнчлэн, байнгын соронз ороомгийн хурцадмал байдал хасагдсан ч гэсэн хатуу тогтсон байрлалд зогсоосон төхөөрөмжийг орохдоо. түгжигдсэн байр суурь - Энэ тохиолдолд, энэ нь яг адил түгжих механизм, бид дээр дурдсан эхлүүлсэн.

байнгын соронз ашиглах нь олон янзаар тайлбарласан бол, харин тэр үед, тэдгээрийн хэрэглээ нь хэд хэдэн асуудлуудад хүргэж болох юм. Нэгдүгээрт, үнэ хямд хол байна. Дашрамд нь Stepper моторт хэр их байна вэ? байнгын соронз бүхий Үнэ загварууд нь 100 мянга гаруй рубль юм.

Хоёрдугаарт, соронзон орны хамгийн их нягтрал энэ утга тээвэрлэгч өөрөө соронзлолыг хязгаарлаж байгаа тул, хэтэрхий өндөр байж болохгүй. Тиймээс харьцангуй хямд байнгын феррит соронз нь их, бага хангалттай хээрийн хүч чадал олж авах боломжийг олгодог байна. Ямар Энэ зарчмын дагуу ажиллаж, цахилгаан моторыг төрөл байдаг вэ?

эрлийз суулгах

зарим талаар ижил зарчмыг ашиглан Stepper Мотор өөр төрөл байдаг юм. Hybrid загварууд тийрэлтэт ба аль аль нь ашиглан ажилладаг соронзон мотор.

сэнс бараг ижил бүтэцтэй реактив алхам мотор гэсэн шиг боловч ороомог нь арай өөр хэлхээ хийсэн байна. ав бүрийн ороомгийн байгаа нь зөвхөн нэг ороомог (гурван фазын Stepper моторт) байна. Энэ нь дөрвөн үе шат загварын хоёр ороомог шарх байна гэж таахад хэцүү биш. Ороомог bifilar схем хийсэн байна. боломж юм ороомгоос өдөөлт дээр өөр өөр polarities (а туйлт Stepper моторт) нь соронзон орны байна.