स्टेप्पर मोटर: काम सिद्धान्त चार्ट वर्णन, विशेषताहरु

प्रक्रिया सञ्चालन स्वचालित डिजाइन केही जो विभिन्न उपकरणहरू को आधुनिक बिजुली प्रयोग धेरै मा। त्यसैले एक स्टेप्पर मोटर छ। यस यन्त्रको सञ्चालनको सिद्धान्त र लेखमा वर्णन यन्त्र।

यो के हो?

त्यसैले एउटा नियन्त्रण संकेत दिइरहनुभएको लागि इलेक्ट्रो-यांत्रिक उपकरण भनिन्छ यांत्रिक गति को रोटर को। प्रत्येक आन्दोलन एक कडाई predetermined निर्धारण स्थिति समाप्त हुन्छ। उपकरण एक कोणीय वा रैखिक छ। यो स्टेप्पर भनी उहाँ सम्झनुहुन्छ लायक छ मोटर, सिद्धान्त को तल व्याख्या गरिने, एक सिंक्रोनस यन्त्र हो।

खुला पाश संग नियन्त्रण प्रणाली (प्रतिक्रिया बिना)

अक्सर, यो उपकरण विशेष विद्युतीय सर्किट नियन्त्रित छ। यो केवल एसी स्रोत खुवाउनुहुन्छ। यस्तो इन्जिन अक्सर प्रयोग गरिन्छ आवश्यकता आवृत्ति नियन्त्रण परिक्रमा सर्किट मा। यो महंगा र जटिल प्रतिक्रिया पाश लागि आवश्यकता तिरस्कार र मोटर संरक्षण सजिलो (केवल तीव्र डे-energizing प्रदान गर्न आवश्यक छ) छ।

सञ्चालनको यो सिद्धान्त खुला संचार संग प्रणाली प्रयोग गरिएको छ। यो सर्किट (प्रतिक्रिया पाश बिना) दृश्य को एक आर्थिक बिन्दुबाट लाभदायी छ, तर यसलाई केही महत्वपूर्ण सीमितता छ भने सम्झना गर्नुपर्छ।

तसर्थ, रोटर को परिक्रमा गर्ने rotational आवृत्ति र कुनै पनि मामला मा गति को अन्य विशेषताहरु रूपमा तिनीहरू प्रतिक्रिया पाश संग डीसी मोटर्स छन् जो सम्भव, रूपमा सही नहुन सक्छ कारण अपेक्षाकृत अस्थिर, oscillatory छ। कम्पन कम गर्ने उपायहरू खोजी गर्न आवश्यक stepping मोटर को स्कोप विस्तार गर्न।

सिस्टम कन्फिगरेसन

राम्रो stepping मोटर र सञ्चालनको यसको सिद्धान्त को संरचना बुझ्न, यो छ जो लगभग 20 वर्ष पहिले punched कार्ड को निर्माण को लागि प्रयोग भएको थियो यसको नियन्त्रण क्षेत्रीय, अन्तर्गत उपकरणको सञ्चालन विचार गर्न सम्भव छ। यो उद्देश्य लागि, सामान्यतः three- र चार चरण स्टेप्पर मोटर प्रयोग। अहिले हामीले पहिलो सञ्चालनको योजना विचार गर्नुहोस्।

हामी पहिले देखि नै मोटर रोटर प्रत्येक नियन्त्रण नाडी प्रतिक्रिया एक predetermined दूरी मा घुमाइएको छ उल्लेख गरेको छ। यो परिक्रमा को मूल्य डिग्री मा व्यक्त गरिएको छ र एक कदम भनिन्छ। तर्क सर्किट संकेत अधिग्रहण समयमा सक्रिय छ, र त्यसपछि तुरुन्तै सक्रिय लागि सही चरण निर्धारण। कि पछि, यो पठाउने पलटनेवाला एउटा संकेत, वर्तमान स्टेप्पर मोटर्स प्रयोग गरिन्छ चार्ज। यो उपकरण को विशेषताहरु नियन्त्रण योजनाहरु विभिन्न प्रकारका प्रयोग आवश्यक छ। नियम, उत्तरार्द्ध अपेक्षाकृत हालै यो उद्देश्य लागि प्रयोग हुनत, साधारण ट्रांजस्टर मा माउन्ट छन् एकीकृत सर्किट। यसको उच्च क्षमता उत्पादन स्वतः चरण excitation घुमावदार (पहिलो, उदाहरणका लागि) इच्छित छ। सम्भावित कम छ भने, चरण को एक स्वचालित असक्षम छ। त्यसैले मोटर सुरक्षा कार्यान्वयन।

ORDINAL संख्या 1, 2, 3, आदि द्वारा denoted को चरणहरु वा अक्षरहरू ए, बी, सी, आदि द्वारा पछिल्लो विकल्प मात्र केही दुई-चरण मोटर्स को मामला मा प्रयोग गरिन्छ। तसर्थ, कुनै पनि समयमा केवल एक चरण दुई, तीन वा चार उपलब्ध देखि energized (आधारमा इन्जिन को प्रकार मा)। यो स्थायी रूपमा परिस्थितिमा उल्लेख गरिएको छ यस्तो उपकरणको सञ्चालनको सिद्धान्त व्याख्या, तर यो सर्किट छैन भनेर सिद्ध प्रक्रिया नियन्त्रण बुझे गर्नुपर्छ मा।

र चरण बढाइ

साधारण विकल्प नियन्त्रण सर्किट देखि एकल दलहन खुवाउन छ। यस मामला मा, उदाहरणका लागि, इन्जिन एक पटक अगाडि केही दूरी मा ड्राइव sprocket विधानसभा लाइन उत्तेजित गर्दछ छ। यसलाई अगाडि विशाल संयन्त्र लागू गर्दा मात्र एक कदम अगाडी कम्पन को समस्या exacerbated र धेरै inertia नै महसुस बनाउँछ भन्ने उल्लेख गर्नुपर्छ।

यस्तो अवस्थामा धेरै जायज प्रयोग गर्न stepping मोटर, एक ड्राइभिङ नाडी मा जो धेरै आन्दोलनहरु गर्न सक्नुहुन्छ। पनि राम्रो दाँत कोर्नु एउटा तारा प्रयोग गर्न चोट छैन। खैर, यस्तो प्रत्येक आन्दोलन बढाइ भनिन्छ।

को वर्णन अवस्थामा, हामी वृद्धि एक र धेरै कदम, क्रमशः बराबर छ। प्रत्येक चक्र पछि, कुनै पनि समय स्टप मा इन्जिन, त्यसपछि सबै कुरा फेरि दोहोर्याइएको छ। यो वृद्धि यातायात र वृद्धि नियन्त्रण, क्रमशः भनिन्छ।

(माथि उल्लेख रूपमा) कुनै पनि आन्दोलन केही चरणमा गरेको छ भने, रोटर कंपन हुन सक्दैन। जब एक-चरण आन्दोलन, oscillations एक विशेष विद्युतीय उपकरण संग quenching छन्। को लागि आफ्नो काम जटिल इलेक्ट्रोनिक "भराई" को धेरै आवश्यकता साधारण स्टेप्पर मोटर्स (हामी विचार गर्दै छन् जो को विशेषताहरु) उच्च प्रविधि उपकरणहरू छन्।

समग्र नियन्त्रण सिद्धान्त

केही उत्पादन लाइनहरु मा चार पेरिशेस भन्दा कदम, विधानसभा लाइनहरु को संख्या एक बढाइ लागि। भण्डारण यन्त्र (आन्तरिक फ्लैश स्मृति कम्प्युटरको हार्ड ड्राइभ) बाट डेटा नियन्त्रक पठाइएको छ, तिनीहरू बाहिर ब्लक द्वारा ब्लक लगे छन्। तिनीहरूलाई प्रत्येक प्रतीक (32, 48 वा 64) को एक स्थिर नम्बर समावेश गर्छ, र विभिन्न प्रणाली यो आंकडा र विभिन्न जिम्मेवारी उपकरणमा गम्भीर फरक हुन सक्छ।

अचम्मको कुरा छैन, मा घर माइक्रो कम्प्यूटर Arduino आधारित साधारण हाल को वर्ष मा हुन्छन्। एक स्टेप्पर मोटर, यो डिजाइनमा आदर्श छ किनभने यस्तो बंधुआ यो खिलौने लागि, र बरु जटिल औद्योगिक उपकरण को लागि एक प्रणोदन प्रणाली दुवै समायोजित गर्न सक्छन्।

एउटा डेटा ब्लक नियन्त्रक को एक अर्धचालक स्मृति मा पूर्व यसको प्रयोग गर्न हस्तान्तरण गरिएको छ, र त्यसपछि पहिलो डाटा ब्लक लिपिबद्ध कि गरिएका (विद्युत मोटर यी विशेषताहरु पत्ता लगाउन आवश्यक छ जडान अघि) निर्देशनहरू अनुसार मा आन्दोलन सुरु हुन्छ।

को निर्देशन कार्यान्वयन प्रणाली पछि दोस्रो डाटा एरे पढेर सुरु हुन्छ। प्रत्येक आन्दोलन सानो कदम को एक अधिकता हुन्छन् भने थप क्यासकेड माउन्ट आवश्यकता अघि मुख्य नियन्त्रक। अक्सर यो आगत नियन्त्रक द्वारा प्रदर्शन समारोह छ। यसलाई एक निश्चित अन्तराल निर्दिष्ट प्रणाली (Arduino) संग दोस्रो नियन्त्रण दोहोर्याउन डाटा पठाउँछ। यस मामला मा स्टेप्पर मोटर अधिभार अनुरोध विरुद्ध सुरक्षित छ।

SM प्रयोग को विशेष केही

हामी स्टेप्पर मोटर्स प्रयोग, साथै यस क्षेत्रमा सामान्यतः प्रयोग सर्तहरूको परिभाषा दिन को nuances केही बारेमा बताउन छौँ:

- लघु पिच कोण। तपाईं थाह छ, प्रत्येक ड्राइभिङ नाडी मोटर रोटर पछि केही निश्चित डिग्री मा घुमाइएको छ। को पिच कम छ, उच्च तत्काल गति हुन सक्छ। यो स्टेप्पर मोटर्स राम्रो धेरै सानो कदम प्रदान गर्न सक्छ भन्ने थाहा महत्त्वपूर्ण छ। यस मामला मा स्टेप्पर नम्बर एक कदम मा पालैपालो संख्या छ, र यो मूल्य ईन्जिनियरहरु लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यसलाई निम्न सूत्र प्रयोग गरेर गणना गरिएको छ:

एस = 360 / θS, जहाँ एस - चरण संख्या, θ - चरण कोण (परिक्रमा कोण)।

प्रायजसो मा, स्टेप्पर मोटर ड्राइव प्रति क्रान्तिको 96, 128 वा 132 कदम प्रदर्शन गर्न सक्छन्। चार-चरण मोडेल कहिलेकाहीं मात्र एक कारोबार लागि सटीक मोटर्स को 200. दुर्लभ प्रजाति मा फरक 500 वा 1000 कदम गर्न तुरुन्तै गर्न सकिन्छ छ। तिनीहरूले परिक्रमा कोण 90, 45 वा 15 ° किनभने तथापि, सरल प्रजाति लागि वही मुसीबत छ।

- उच्च सटीक गति। यो मापदण्ड उपकरणको समग्र गुणस्तर निर्धारण छ। तपाईं पहिले नै स्टेप्पर मोटर काम उहाँलाई रोक्न र डाटा ब्लक पछि एक निश्चित स्थितिमा लक गर्न आवश्यक थाह छ। निस्सन्देह, साधारण मेकानिक्स हामीलाई स्पष्ट कि कारण inertia, घर्षण सेना र अन्य कारक बताउँछ सक्छन् पूर्व निर्धारित मापदण्डहरू विचलनको सबै किसिमका।

प्रतिकूल घटनाहरु विरुद्ध लडाई

को रोटर र स्टेटर दाँत बीच अंतर सधैं fixation को rigidity वृद्धि गर्न न्यूनतम छ। धेरै स्थिति शुद्धता मात्र, अन्य कारक रूपमा यो एक धेरै कम डिग्री गर्न प्रभावित छ पलटनेवाला को विशेषताहरु निर्भर गर्दछ।

र अब यस्तो अधिकतम स्थिर क्षण महत्त्वपूर्ण सुविधा र अवधारणाहरु, एक नम्बर विचार गर्न आवश्यक छ, यो "मरेको" रोटर र स्थिति यी सबै प्रावधान को शुद्धता को प्रावधान। माथिको सर्तहरू निर्धारण गर्न, त्यहाँ दुई तुरुन्तै स्वीकार साधारण अवधारणा हो।

अधिकतम स्थिर प्रभाव

हामी पहिले नै भनेका छन्, यो केवल दुई स्थान छ:

• Retaining। यो सैद्धांतिक को स्टेप्पर मोटर को चुच्चो लागू गर्न सकिन्छ कि अधिकतम प्रभाव आन्दोलन पैदा बिना पहिले नै उत्साहित छ।
• मिलाउँदै। तदनुसार, यो पनि जो सैद्धांतिक थप परिक्रमा कारण बिना गैर-उत्साहित मोटर शाफ्ट लागू गर्न सकिन्छ अधिकतम स्थिर प्रभाव छ।

को पकड टोक उच्च छ, तल्लो अप्रत्याशित लोड कारण स्थिति त्रुटिहरू को घटना को सम्भावना (बिजुली मोटर्स लागि अस्वीकार capacitors उदाहरणका लागि,)। पूर्ण निर्धारण बिन्दु मात्र स्थायी चुम्बक प्रयोग इन्जिन ती मोडेल सम्भव छ।

"मृत" रोटर स्थिति

त्यहाँ तीन स्थान को रोटर पूर्ण रोक्छ जो मा हो:

• को संतुलन स्थिति। यो उत्साहित स्टेप्पर मोटर पूर्ण रोक्न आउँछ।
• Fixation। साथै, राज्य जसमा रोटर रोक्छ। तर यो अवधि ती इन्जिन एक स्थायी चुम्बक डिजाइन छ कि लागि मात्र प्रयोग गरिएको छ।
• स्टेप्पर मोटर्स पर्यावरण र ऊर्जा सुरक्षाको सबै मापदण्डको कि, को आधुनिक मोडेल मा रोटर पूर्ण de-energized छ रोकियो र घुमावदार गर्दा।

स्थिति शुद्धता बारेमा

अन्तमा, गरेको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण अवधारणाहरु कुरा गरौं। यो शुद्धता स्थिति बारे छ। तपाईं जटिल औद्योगिक उपकरण सञ्चालन गर्दा कति महत्त्वपूर्ण अनुमान गर्न सक्नुहुन्छ। त्यहाँ दुई महत्त्वपूर्ण सर्तहरू हो:

• कोणीय स्थिति त्रुटि। यसलाई मानक कोणीय राज्य, अक्सर एक बाट अर्को गर्न रोटर हस्तान्तरण को अवस्थामा देखिन्छ जो देखि सकारात्मक वा नकारात्मक प्रस्थान रूपमा परिभाषित गरिएको छ। नियम को रूप मा, inertia र खराब उपयुक्त भागहरु दोष।
• स्थिति शुद्धता। यो stepping आन्दोलन सम्पूर्ण अवधिमा उत्पन्न कि त्रुटिहरू को रोटर को कोणीय स्थिति अधिकतम मूल्य छ।

महत्वपूर्ण! स्टेप्पर मोटर्स को प्रत्येक श्रेणी लागि नियामक जानकारी पाउन, आफ्नो उत्पादकहरु को आधिकारिक पेज मा दुवै हुन सक्छ साथै देखि सन्दर्भ दस्तावेज कि उत्पादनहरु को यस प्रकारको आउँछ। सामान्यतया, त्रुटि मूल्य -0,03 0.08 देखि ° को दायरा छ। 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °: बस राख्नु, स्थिति शुद्धता यी दुई तथ्याङ्कले योगफल रूपमा गणना गरिएको छ।

तसर्थ, stepping मोटर, हामी काम सिद्धान्त वर्णन जो एक उच्च-सटीक उपकरण बुझाउँछ।

inertia को क्षण गर्न विद्युत क्षण को एक उच्च अनुपात

तपाईंले पहिले नै प्रतिनिधित्व को रूप मा, नियन्त्रण नाडी को नियन्त्रक को रसिद पछि तुरुन्तै सारेर एक स्टेप्पर मोटर रूपमा चाँडै सकेसम्म आवश्यक छ सुरु गर्न। यो एक उच्च स्थिति शुद्धता भएको रोक्न छिटो हुनुपर्छ। समयमा आन्दोलन नियन्त्रण नाडी अनुक्रम अवरूद्ध छ भने, मोटर पछिल्लो नाडी द्वारा निर्धारित स्थिति सञ्चालन गर्न बन्द हुनेछ।

यो पनि SE मा inertia को क्षण सम्बन्धित विद्युत टोक पारंपरिक बिजुली मोटर्स लागि भन्दा धेरै उच्च हुनुपर्छ भनेर मनमा सार्ने गर्नुपर्छ।

Stepping परिक्रमा आवृत्ति र दलहन को आवृत्ति

को SM मा परिक्रमा गति वास्तवमा "Stepping गति" को परिभाषा पूरा गर्न प्रति शब्द अक्सर सम्भव साहित्य मा "गति" को सट्टा एकाइ समय कदम को एक नम्बर भएकोले। मोटर जडान गर्नु अघि, यी nuances पर्छ-पढ्नुहोस्।

स्टेप्पर मोटर्स को बहुमत देखि, यो आवृत्ति प्राविधिक हैंडबुक यसको पद असामान्य हैरानी हुन गर्छन, नियन्त्रण दलहन संख्या बराबर छ। थप विशेष, यस्तो इन्जिन लागि अक्सर एकाइ Hertz (हर्ट्ज) छ।

यो मोटर रोटर को चरण वास्तविक गति प्रतिबिम्बित गर्दैन कुनै पनि मामला मा उत्तेजित गर्दछ भनेर बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। विशेषज्ञहरु त्यहाँ स्टेप्पर मोटर विवरण प्रयोग गर्न कुनै कारण प्रति पारंपरिक मोटर्स को प्राविधिक रूपको वर्णन मा प्रयोग गरिन्छ जो मिनेट, क्रांतियों को नै नम्बर छ भन्ने विश्वास गर्छन्। वास्तविक गति र यसको एनालग स्टेप्पर निम्न सूत्र प्रयोग गरेर गणना बीच अनुपात:

N = 60f / एस, N जहाँ - परिक्रमणहुनेकिसिमकोगती, प्रति मिनेट क्रांतियों मा व्यक्त; च - परिक्रमा आवृत्ति कदम; एस - कदम को संख्या।

खैर, कसरी बिजुली मोटर्स लागि आवश्यक capacitors निर्धारण? धेरै सरल! यो सूत्र प्रयोग गर्न यसलाई यहाँ Suffice:

सी = 66 · Pnom

यो कठिन Pnom अन्तर्गत चाहनुभएको छ के अनुमान गर्न छ रेटेड शक्ति किलोवाट मा मोटर को।

साधारण मोटर जडान रेखाचित्र EM-178

र हामी अब मोडेल EM-178, सामान्यतः औद्योगिक प्रिन्टरहरू मा प्रयोग गरिन्छ जो लागि स्टेप्पर मोटर को एक सरल जडान छलफल गरिनेछ।

चरण 0	सेतो नियन्त्रक
चरण 1	सुन्तला
चरण 2	तपाईं रातो गर्न स्टेप्पर मोटर नियन्त्रक जडान
चरण 3	यो नीलो कनेक्टर जडान
कुल "+" शक्ति	खैरो नियन्त्रक

त्यहाँ विभिन्न मोडेल लाखौं, जो महत्वपूर्ण मतभेद छ विशेषताहरु छन् किनभने, एक ठूलो मात्रा मा काम रंग बस काम गर्ने छैन।

हाल, यो डिजाइन को मोटर्स विभिन्न प्रकारका। यस लेखमा हामी भन्दा साधारण छलफल हुनेछ।

जेट इन्जिन

यो उपकरणहरू सामान्यतः प्रयोग आज यस प्रकारको छ। वास्तवमा, यो लगभग एक मानक तीन चरण मोटर, जो मा छ स्टेटर दाँत छन् छ। बस आपसमा विरोध, राख्न हरेक दुई दाँत, एउटै चरण हौं। को coils को प्रयोग सिरियल वा समानान्तर जडान छैन।

को रोटर सन्दर्भमा, त्यसपछि यो मात्र चार दाँत छ। प्रायजसो, निर्माता स्टेटर र रोटर चुम्बकीय सामाग्री गरे, तर अक्सर पारंपरिक धातु को केवल विशाल rotors पाउन सकिन्छ। यो कुरा आफ्ना निर्माण मा जाने पदार्थ, केवल एक महत्त्वपूर्ण आवश्यकता छ कि छैन: तिनीहरूले चुम्बकीय क्षेत्र को सर्वोत्तम चालकता प्रदान गर्नुपर्छ। सञ्चालन चुम्बकीय क्षेत्र को बल सीधै सम्बन्धित हामी स्टेप्पर मोटर विचार भने यो अत्यन्तै महत्वपूर्ण छ।

एक स्थायी चुम्बक उपकरणहरू

आकार सिलिण्डर प्रयोग रोटर चुम्बक को रूप मा, स्टेटर पनि व्यक्तिगत घुमावदार संग चार दाँत छ। दृढता पिच कोण कम गर्न, यी मोडेल स्टेप्पर मोटर्स रोटर डंडे को संख्या र स्टेटर मा दाँत को संख्या रूपमा वृद्धि हुनुपर्छ। तथापि, यी विकल्पहरू दुवै एकदम कडा शारीरिक सीमितता छन् कि सम्झना गर्नुपर्छ। यो लेखको अन्तिम अनुच्छेदमा संरचना को वैकल्पिक (द्विध्रुवी स्टेप्पर मोटर) को बारेमा जानकारी छ, तर यी मोडेल त अक्सर छैन देख्न सकिन्छ।

हामी भने छ रूपमा, उपकरण stepping संग स्थायी चुम्बक पनि जब घुमावदार तनाव हटाइएको एक कडाई स्थिर स्थिति रोकियो छन्। को लक स्थिति - यो मामला मा, यो हामी माथि छलफल जो नै ताला संयन्त्र, ट्रिगर।

स्थायी चुम्बक को प्रयोग धेरै तरिकामा जायज छ, तर एकै समयमा, प्रयोगको धेरै समस्या निम्त्याउन सक्छ। पहिलो, मूल्य टाढा किफायती हो। खैर, एक स्टेप्पर मोटर कति छ? स्थायी चुम्बक संग मूल्य मोडेल 100 भन्दा बढी हजार rubles छ।

दोश्रो, चुम्बकीय क्षेत्र को अधिकतम घनत्व छैन पनि उच्च, देखि यो मूल्य वाहक नै को चुम्बक द्वारा सीमित छ हुन सक्छ। यसरी, अपेक्षाकृत सस्तो स्थायी फेराइट चुम्बक बढि वा कम पर्याप्त क्षेत्र बल प्राप्त गर्न अनुमति छैन। र यो सिद्धान्त अनुसार काम बिजुली मोटर्स को प्रकार के हुन्?

संकर स्थापना

त्यहाँ आंशिक नै सिद्धान्त प्रयोग गरेर स्टेप्पर मोटर अर्को प्रकार छ। हाइब्रिड मोडेल जेट र दुवै प्रयोग गरेर सञ्चालन चुम्बकीय मोटर्स।

को रोटर को प्रतिक्रियाशील चरण मोटर को कि रूपमा लगभग एउटै संरचना छ, तर windings अलि फरक सर्किट बनेको छन्। प्रत्येक पोल घुमावदार भन्ने तथ्यलाई मात्र एक तार (तीन-चरण स्टेप्पर मोटर) छ। यो कठिन चार-चरण मोडेल दुई coils घाउ छ कि अनुमान छ। घुमावदार bifilar योजना द्वारा आयोजित छ। सुविधा छ फरक polarities (एक द्विध्रुवी स्टेप्पर मोटर) को coils को excitation मा एक चुम्बकीय क्षेत्र छ।