Čo je to krokový motor s permanentným magnetom a jeho funkcia

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Krokovač s permanentným magnetom motor je kompatibilné a vysoko efektívne zariadenie s mnohými aplikáciami. Pretože je rotor vyrobený z permanentných magnetov, nepotrebuje žiadne vonkajšie budenie, čo ho robí veľmi užitočným v aplikáciách, ako sú hračky, malé motory atď. Vďaka svojim konštrukčným aspektom je možné ľahko navrhnúť krokový uhol každej rotácie, čo je užitočné v citlivých aplikáciách, ako sú lekárske prístroje a letecké štruktúry. Vďaka svojim malým rozmerom je vysoko mobilný a ľahko použiteľný. Tento článok pojednáva o prehľade krokového motora s permanentným magnetom.

Čo je to krokový motor s permanentným magnetom?

Definícia: Je to elektromechanické zariadenie na premenu energie, ktoré premieňa elektrickú energiu na mechanickú. V krokovom motore rotor aj rotor stator magnetické polia sú budené tak, že interakcia magnetického poľa rotora a statorového magnetického poľa vytvára krútiaci moment. V krokovom motore s permanentným magnetom sa rotor cievky nie sú vzrušené, namiesto toho používame permanentné magnety.




V bežných krokových motoroch sa používajú elektromagnety, ktoré je potrebné externe budiť, aby sa vytvorilo magnetické pole rotora. Ale v tomto prípade použijeme permanentné magnety. To znižuje systém budenia rotora a zvyšuje kompatibilitu motora s jeho prevádzkou. Kvôli absencii budenia rotora sa tiež znižujú straty.

Konštrukcia krokového motora s permanentným magnetom

Skladá sa z dvoch základných častí. Stacionárna časť sa nazývala aj stator. V statore sú póly statora umiestnené tak, aby pri excitácii vinutiami, ako je znázornené na obrázku, každý pól statora tvoril jeden magnetický pól. Ak ide o dvojpólový stroj, potom sú opačné póly vzrušené spoločným vinutím zapojeným do série, takže každý z opačných pólov zo severu a juhu.



Konštrukcia

Konštrukcia

Podobne aj ďalšie dva páry pólov sú nadšené sériovým vinutím v jednom cykle, takže aj oni tvoria dvojicu pólov. Rotor je vyrobený z permanentných magnetov. Existuje veľa materiálov, ako napríklad keramika, ktoré sa dajú použiť ako permanentné magnety. Magnety rotora sú spojené s vonkajším hriadeľom tak, aby pri rotácii poskytoval mechanický výkon.

Princíp krokového motora

Princíp činnosti krokového motora je podobný ako pri bežnom motore. Funguje na princípe zákona Lorentzovej sily. Podľa ktorého, kedykoľvek je vodič prenášajúci prúd umiestnený v magnetickom poli, zažíva silu v dôsledku interakcie tokov.


Interakčným tokom je magnetický tok statora a magnetický tok rotora. Statorový magnetický tok je vytváraný v dôsledku vonkajšieho budenia a magnetický tok rotora v dôsledku permanentných magnetov. Je tiež potrebné poznamenať, že smer motora je riadený Flemingovým pravidlom na ľavej strane.

Pracovanie krokového motora s permanentným magnetom

Pracovný krokový motor s permanentným magnetom možno vysvetliť v nasledujúcich režimoch

Pracovný režim

Pracovný režim

Režim 1 - V tomto režime je fáza A statorových pólov excitovaná spolu so sériovým vinutím, aby sa vytvorili dva páry magnetických pólov. Je možné poznamenať, že v tomto režime nie je fáza B vôbec vzrušená. Keď je fáza A vzrušená, vytvára severný a južný pól. V tomto okamihu sú magnetické póly rotora priťahované k magnetickým pólom statora.

Režim 2 - V tomto režime je fáza B statorových pólov budená spolu so sériovým vinutím, aby sa vytvorili dva páry magnetických pólov. Je možné poznamenať, že v tomto režime nie je fáza A vôbec vzrušená. Keď je fáza B vzrušená, vytvára severný a južný pól. V tomto okamihu sú magnetické póly rotora priťahované k magnetickým pólom statora. Vďaka čomu sa rotor z režimu 1 otáča v smere hodinových ručičiek.

Pracovný režim 2

Pracovný režim 2

Režim 3 - Opäť V tomto režime je fáza A statorových pólov excitovaná spolu so sériovým vinutím, aby sa vytvorili dva páry magnetických pólov. Je možné poznamenať, že v tomto režime nie je fáza B vôbec vzrušená. Keď je fáza A vzrušená, vytvára severný a južný pól. V tomto okamihu sú magnetické póly rotora priťahované k magnetickým pólom statora. Prináša rotáciu rotácie z režimu 2 v smere hodinových ručičiek.

Režim 4 - Opäť V tomto režime je fáza B statorových pólov excitovaná spolu so sériovým vinutím, aby sa vytvorili dva páry magnetických pólov. Je možné poznamenať, že v tomto režime nie je fáza A vôbec vzrušená. Keď je fáza B vzrušená, vytvára severný a južný pól. V tomto okamihu sú magnetické póly rotora priťahované k magnetickým pólom statora. Vďaka čomu sa rotor z režimu 3 otáča v smere hodinových ručičiek.
Týmto spôsobom urobí rotor jednu úplnú otáčku z režimu 1 do režimu 4.

Výhody a nevýhody krokového motora

The výhody krokového motora s permanentným magnetom motorové sú

  • Je kompaktný a malý, čo ho robí užitočným v mnohých aplikáciách
  • V dôsledku absencie externého budenia sú straty menšie
  • Z dôvodu absencie externého budenia je údržba menšia.
  • Môže byť pripojený k externému obvodu na riadenie otáčok motora
  • Na lokalizáciu vinutí rotora sa môžu použiť snímače
  • Môže byť prevádzkovaný v širokom rozsahu otáčok a krútiaceho momentu.
  • Presná kontrola

The nevýhody krokového motora s permanentným magnetom

  • Z dôvodu obmedzení v permanentných magnetoch sa nedá použiť pre aplikácie s vysokým výkonom
  • Krútiaci moment vyrobený je obmedzený
  • Životnosť permanentného magnetu je obmedzená.

Aplikácie

The aplikácie krokového motora s permanentným magnetom

  • Letecký priemysel
  • robotické
  • Hračky
  • Výroba
  • Kontrolný priemysel
  • Mlyny a tlač

Preto sme videli pracovný princíp, konštrukčné aspekty a aplikácie stepper s permanentným magnetom motor. Je potrebné poznamenať, ktoré magnetické materiály sa používajú na zlepšenie výkonu týchto motorov a ako ovládať krokový uhol stroja?