Productbewerking
Het originele model van de stappenmotor ontstond eind jaren dertig, van 1830 tot 1860. Met de ontwikkeling van permanente magneetmaterialen en halfgeleidertechnologie ontwikkelde en rijpte de stappenmotor zich snel.Eind jaren zestig begon China stappenmotoren te onderzoeken en te produceren.Vanaf dat moment tot eind jaren zestig waren het voornamelijk een klein aantal producten die door universiteiten en onderzoeksinstituten waren ontwikkeld om bepaalde apparaten te bestuderen.Pas in het begin van de jaren zeventig vonden doorbraken plaats op het gebied van productie en onderzoek.Vanaf het midden van de jaren zeventig tot het midden van de jaren tachtig kwam het in de ontwikkelingsfase terecht en werden er voortdurend verschillende hoogwaardige producten ontwikkeld.Sinds het midden van de jaren tachtig heeft de technologie van de Chinese hybride stappenmotoren, inclusief de carrosserietechnologie en aandrijftechnologie, als gevolg van de ontwikkeling en ontwikkeling van hybride stappenmotoren geleidelijk het niveau van buitenlandse industrieën benaderd.Diverse hybride stappenmotoren Producttoepassingen voor de drivers nemen toe.
Als actuator is de stappenmotor een van de belangrijkste producten van de mechatronica en wordt hij veel gebruikt in verschillende automatiseringsapparatuur.Een stappenmotor is een regelelement met open lus dat elektrische pulssignalen omzet in hoekige of lineaire verplaatsing.Wanneer de stappenmotor een pulssignaal ontvangt, drijft deze de stappenmotor aan om een ​​vaste hoek (dwz staphoek) in de ingestelde richting te roteren.De hoekverplaatsing kan worden geregeld door het aantal pulsen te regelen, om het doel van nauwkeurige positionering te bereiken.Hybride stappenmotor is een stappenmotor die is ontworpen door de voordelen van permanente magneet en reactief te combineren.Het is verdeeld in twee fasen, drie fasen en vijf fasen.De tweefasige staphoek is doorgaans 1,8 graden.De driefasige staphoek is doorgaans 1,2 graden.

Hoe het werkt
De structuur van de hybride stappenmotor is anders dan die van de reactieve stappenmotor.De stator en rotor van de hybride stappenmotor zijn allemaal geïntegreerd, terwijl de stator en rotor van de hybride stappenmotor in twee secties zijn verdeeld, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.Kleine tanden zijn ook verdeeld over het oppervlak.
De twee gleuven van de stator zijn goed gepositioneerd en er zijn wikkelingen op aangebracht.Hierboven zijn tweefasige 4-paarmotoren weergegeven, waarvan 1, 3, 5 en 7 magnetische polen met A-fasewikkeling zijn, en 2, 4, 6 en 8 magnetische polen met B-fasewikkeling.De aangrenzende magnetische poolwikkelingen van elke fase zijn in tegengestelde richtingen gewikkeld om een ​​gesloten magnetisch circuit te produceren, zoals weergegeven in de x- en y-richtingen in de bovenstaande afbeelding.
De situatie van fase B is vergelijkbaar met die van fase A. De twee sleuven van de rotor zijn met de helft van de spoed versprongen (zie figuur 5.1.5) en het midden is verbonden door een ringvormig permanent magnetisch staal.De tanden van de twee delen van de rotor hebben tegengestelde magnetische polen.Volgens hetzelfde principe van de reactieve motor kan de stappenmotor, zolang de motor wordt bekrachtigd in de volgorde ABABA of ABABA, continu tegen de klok in of met de klok mee draaien.
Het is duidelijk dat alle tanden op hetzelfde segment rotorbladen dezelfde polariteit hebben, terwijl de polariteiten van twee rotorsegmenten van verschillende segmenten tegengesteld zijn.Het grootste verschil tussen een hybride stappenmotor en een reactieve stappenmotor is dat wanneer het gemagnetiseerde permanente magnetische materiaal wordt gedemagnetiseerd, er een oscillatiepunt en een uitstapzone zal zijn.
De rotor van een hybride stappenmotor is magnetisch, dus het koppel dat wordt gegenereerd onder dezelfde statorstroom is groter dan dat van een reactieve stappenmotor, en de staphoek is meestal klein.Daarom vereisen economische CNC-bewerkingsmachines over het algemeen een hybride stappenmotoraandrijving.De hybride rotor heeft echter een complexere structuur en een grote rotortraagheid, en de snelheid is lager dan die van een reactieve stappenmotor.

Structuur- en drive-editing
Er zijn veel binnenlandse fabrikanten van stappenmotoren en hun werkingsprincipes zijn hetzelfde.Het volgende neemt een huishoudelijke tweefasige hybride stappenmotor 42B Y G2 50C en zijn driver SH20403 als voorbeeld om de structuur en aandrijfmethode van de hybride stappenmotor te introduceren.[2]
Tweefasige hybride stappenmotorstructuur
Bij industriële besturing kan een constructie met kleine tanden op de statorpolen en een groot aantal rotortanden, zoals weergegeven in figuur 1, worden gebruikt, en de staphoek ervan kan zeer klein worden gemaakt.Figuur 1 twee

Het structurele diagram van de fase-hybride stappenmotor en het bedradingsschema van de stappenmotorwikkeling in figuur 2, de tweefasige wikkelingen van A en B zijn fasegescheiden in de radiale richting, en er zijn 8 uitstekende magnetische polen langs de omtrek van de stator.De 7 magnetische polen behoren tot de A-fasewikkeling en de 2, 4, 6 en 8 magnetische polen behoren tot de B-fasewikkeling.Er bevinden zich 5 tanden op elk pooloppervlak van de stator en er bevinden zich stuurwikkelingen op het poollichaam.De rotor bestaat uit ringvormig magnetisch staal en twee delen ijzeren kernen.Het ringvormige magnetische staal wordt in de axiale richting van de rotor gemagnetiseerd.De twee secties ijzeren kernen worden respectievelijk aan de twee uiteinden van het magnetische staal geïnstalleerd, zodat de rotor in axiale richting in twee magnetische polen wordt verdeeld.50 tanden zijn gelijkmatig verdeeld over de rotorkern.De kleine tanden op de twee delen van de kern zijn over de helft van de steek versprongen.De spoed en breedte van de vaste rotor zijn hetzelfde.

Werkproces van tweefasige hybride stappenmotor
Wanneer de tweefasige stuurwikkelingen elektriciteit in de juiste volgorde laten circuleren, wordt slechts één fasewikkeling per slag bekrachtigd, en vormen vier slagen een cyclus.Wanneer een stroom door de stuurwikkeling wordt geleid, wordt een magnetomotorische kracht gegenereerd, die in wisselwerking staat met de magnetomotorische kracht die wordt gegenereerd door het permanent magnetische staal om een ​​elektromagnetisch koppel te genereren en ervoor te zorgen dat de rotor stapsgewijs beweegt.Wanneer de A-fasewikkeling wordt bekrachtigd, trekt de magnetische S-pool die wordt gegenereerd door de wikkeling op de rotor N extreme pool 1 de N-pool van de rotor aan, zodat de magnetische pool 1 tand-tot-tand is en de magnetische veldlijnen zijn gericht van de N-pool van de rotor naar het tandoppervlak van de magnetische pool 1 en de magnetische pool 5 Tand-tot-tand, magnetische polen 3 en 7 zijn tand-tot-groef, zoals weergegeven in figuur 4
图 A-fase bekrachtigde rotor N extreme statorrotorbalansdiagram.Omdat de kleine tanden op de twee delen van de rotorkern met de helft van de steek verspringen, stoot het magnetische veld van de S-pool, gegenereerd door de magnetische polen 1 'en 5', bij de S-pool van de rotor, de S-pool van de rotor af, dat is precies tand-tot-gleuf met de rotor, en de pool 3 '. En het 7′-tandoppervlak genereert een N-pool magnetisch veld, dat de S-pool van de rotor aantrekt, zodat de tanden naar de tanden wijzen.Het rotorbalansdiagram van de N-pool en de S-pool van de rotor wanneer de A-fasewikkeling wordt bekrachtigd, wordt getoond in Figuur 3.

Omdat de rotor in totaal 50 tanden heeft, is de spoedhoek 360 ° / 50 = 7,2 °, en is het aantal tanden dat wordt ingenomen door elke poolsteek van de stator geen geheel getal.Daarom, wanneer de A-fase van de stator wordt bekrachtigd, zijn de N-pool van de rotor en de pool van 1. De vijf tanden zijn tegengesteld aan de rotortanden, en de vijf tanden van de magnetische pool 2 van de fase B-wikkeling naast de rotortanden hebben een verkeerde uitlijning van 1/4, dat wil zeggen 1,8 °.Waar de cirkel is getekend, zullen de tanden van de A-fase magnetische pool 3 en de rotor 3,6 ° worden verplaatst, en zullen de tanden worden uitgelijnd met de groeven.
De magnetische veldlijn is een gesloten curve langs het N-uiteinde van de rotor → A (1) S magnetische pool → magnetisch geleidende ring → A (3 ') N magnetische pool → rotor S-uiteinde → rotor N-uiteinde.Wanneer fase A wordt uitgeschakeld en fase B wordt bekrachtigd, genereert magnetische pool 2 N-polariteit en worden de tanden van de S-poolrotor 7 die zich er het dichtst bij bevinden aangetrokken, zodat de rotor 1,8 ° met de klok mee draait om magnetische pool 2 en rotortanden tot tanden te bereiken , B Het faseverloop van de statortanden van de fasewikkeling is weergegeven in figuur 5, op dit moment hebben de magnetische pool 3 en de rotortanden een 1/4 steekafwijking.
Naar analogie, als de bekrachtiging wordt voortgezet in de orde van vier slagen, draait de rotor stap voor stap met de klok mee.Elke keer dat de bekrachtiging wordt uitgevoerd, draait elke puls 1,8 °, wat betekent dat de staphoek 1,8 ° is, en draait de rotor één keer. Vereist 360 ° / 1,8 ° = 200 pulsen (zie figuren 4 en 5).

Hetzelfde geldt voor het uiterste uiteinde van de rotor S. Wanneer de wikkeltanden tegenovergesteld zijn aan de tanden, is de magnetische pool van de ene fase ernaast 1,8 ° verkeerd uitgelijnd.3 Stappenmotordriver De stappenmotor moet een driver en controller hebben om normaal te kunnen werken.De rol van de bestuurder is om de stuurpulsen in een ring te verdelen en het vermogen te versterken, zodat de wikkelingen van de stappenmotor in een bepaalde volgorde worden bekrachtigd om de rotatie van de motor te regelen.De driver van de stappenmotor 42BYG250C is SH20403.Voor een voeding van 10 V ~ 40 V DC moeten de aansluitingen A +, A-, B + en B- worden aangesloten op de vier kabels van de stappenmotor.De DC + en DC- aansluitingen zijn aangesloten op de DC-voeding van de driver.Het ingangsinterfacecircuit omvat de gemeenschappelijke aansluiting (verbinden met de positieve aansluiting van de voeding van de ingangsaansluiting).Pulssignaalingang (voer een reeks pulsen in, intern toegewezen om de stappenmotor A, B-fase aan te drijven), richtingssignaalingang (kan de positieve en negatieve rotatie van de stappenmotor realiseren), offline signaalingang.
Voordelenbewerken
De hybride stappenmotor is verdeeld in twee fasen, drie fasen en vijf fasen: de tweefasige staphoek is doorgaans 1,8 graden en de vijffasige staphoek is doorgaans 0,72 graden.Met het vergroten van de staphoek wordt de staphoek verkleind en wordt de nauwkeurigheid verbeterd.Deze stappenmotor wordt het meest gebruikt.Hybride stappenmotoren combineren de voordelen van zowel reactieve als permanente magneetstappenmotoren: het aantal poolparen is gelijk aan het aantal rotortanden, dat naar behoefte over een groot bereik kan worden gevarieerd;de wikkelinductie varieert met
De verandering van de rotorpositie is klein, eenvoudig om een ​​optimale bediening te bereiken;axiale magnetisatie magnetisch circuit, met behulp van nieuwe permanente magneetmaterialen met een hoog magnetisch energieproduct, is bevorderlijk voor de verbetering van de motorprestaties;rotor magnetisch staal zorgt voor excitatie;geen duidelijke oscillatie.[3]