Eerst. Invoering
In het moderne industriële controleveld hebben stappenmotoren de voorkeur vanwege hun unieke opstapkarakteristieken en precieze positiecontrole. Onder hen wordt bipolaire stappenmotor, als een belangrijk type stappenmotor, veel gebruikt op vele gebieden, zoals geautomatiseerde productielijnen, precisie -meetinstrumenten, enzovoort vanwege de hoge efficiëntie en betrouwbare prestaties. In dit artikel zullen de structuur- en controlemodi van bipolaire stappenmotoren in detail worden geïntroduceerd, gericht op het bieden van lezers een diepgaand begrip en kennis.
Ten tweede, de structuur van de bipolaire steppermotor
Bipolaire stappenmotor, ook bekend als tweefasige vier-draads stapmotor, de basisstructuur omvat de stator, rotor en kronkelende drie hoofdonderdelen.
Stator
De stator is het stationaire deel van een bipolaire steppermotor, meestal samengesteld uit verschillende statortanden. In een bipolaire stappenmotor worden de statortanden gewikkeld met tweefasige bipolaire wikkelingen, dwz a-fase en b-fase wikkelingen. Elk van deze twee fasenwikkelingen bestaat uit een andere spoel, elk met twee draden, voor een totaal van vier draden, die worden gebruikt om de werking van de motor te regelen.
In het bijzonder wordt de a-fase wikkeling gewikkeld van statortand 1 en wordt ze opeenvolgend gewond tot statortanden 3, 5 en 7, waarbij statortanden 1 en 5 in dezelfde richting worden gewikkeld, terwijl statortanden 3 en 7 worden gewikkeld in de Dezelfde richting. Deze twee groepen (statortanden 1 en 5, en statortanden 3 en 7) worden in tegengestelde richting gewikkeld. als een groep.
Rotor
De rotor is het roterende deel van een bipolaire steppermotor en wordt meestal aangebracht met axiaal gemagnetiseerde permanente magneten. De magnetische krachtlijnen van de permanente magneten vormen een sluiting in het lichaam van de motor, waardoor de rotor een vergrendelingskoppel kan hebben, zelfs wanneer het niet wordt bekrachtigd. Bovendien bezit de rotor meestal een aantal tanden (bijv. 50 tanden) die overeenkomen met de statortanden voor precieze stappenhoeken (bijv. 1,8 graden stappenhoek).
Wikkeling
Het wikkelen van een bipolaire steppermotor is het belangrijkste deel van de motor dat de beweging van de motor realiseert. Omdat bipolaire stappenmotoren twee afzonderlijke spoelen hebben, die elk in beide richtingen kunnen worden bekrachtigd, kan het ene uiteinde van elke wikkeling een N- of S -paal zijn. Dit ontwerp maakt de bipolaire stappenmotor flexibeler in de besturingsmodus, die een nauwkeuriger positiebesturing en hogere dynamische prestaties kunnen realiseren.
Ten derde, de besturingsmodus van bipolaire steppermotor
De besturingsmodi van de bipolaire steppermotor omvatten voornamelijk eenfase-stap, stappen in de hele stap en een halve stap.
Eenfase-stappen
Eenfase-stappen is de meest basale besturingsmodus van bipolaire stappenmotor. In deze modus worden de A-fase en B-fase wikkelingen opeenvolgend in een bepaalde volgorde bekrachtigd, waardoor het statormagnetische veld dienovereenkomstig verandert, waardoor de rotor draait. In het bijzonder, wanneer de A-fase wikkeling wordt bekrachtigd, zal de rotor in één richting draaien; Wanneer de B-fase wikkeling wordt bekrachtigd, draait de rotor in de andere richting. Door afwisselend de bekrachtigde toestand van de A-fase en B-fase wikkelingen te regelen, kan continue rotatie van de rotor worden bereikt.
De stapsgewijze stappenmodus is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen, maar vanwege de grote stappenhoek (meestal 1,8 graden), is het mogelijk niet voldoende in toepassingen waar een hogere precisiecontrole vereist is.
Stap in de hele stap
Stap in de hele stap is een van de meest gebruikte besturingsmodi voor bipolaire stappenmotoren. In deze modus worden de A-fase- en B-fase-wikkelingen tegelijkertijd bekrachtigd of uitgeschakeld om een volledige rotatie van de rotor te bereiken. Specifiek, wanneer de A-fase wikkeling wordt bekrachtigd en de B-fase wikkeling niet-energiek is, zal de rotor in één richting draaien door een bepaalde hoek; Wanneer de B-fase wikkeling wordt bekrachtigd en de A-fase wikkeling is ontzegd, zal de rotor in de andere richting draaien door dezelfde hoek. Door afwisselend de bekrachtigde toestand van de A-fase en B-fase wikkelingen te regelen, kan continue rotatie van de hele stap van de rotor worden gerealiseerd.
De stappenmodus van de hele stap heeft de voordelen van kleine staphoek en hoge positioneringsnauwkeurigheid, dus deze wordt veel gebruikt in toepassingen waarvoor een hoge nauwkeurige controle nodig is. Bij bijvoorbeeld kantoorapparatuur zoals printers en scanners gebruiken bipolaire stappenmotoren bijvoorbeeld meestal de hele stapmodus om de precieze beweging van de printkop of scankop te regelen.
Halfstap
Halfstap is een meer verfijnde manier van besturing voor bipolaire steppermotoren. In deze modus kan de half-stapsrotatie van de rotor worden bereikt door tegelijkertijd een deel van de spoelen in de a-fase en B-fase wikkelingen te besturen of te bearomend worden te regelen. Specifiek, wanneer een deel van de spoel in de A-fase wikkeling wordt bekrachtigd en een deel van de spoel in de B-fase wikkeling is uitgeschakeld, zal de rotor een halve stap in één richting roteren; Wanneer een deel van de spoel in de B-fase wikkeling wordt bekrachtigd en een deel van de spoel in de a-fase wikkeling is ontarmd, zal de rotor met een halve stap in de andere richting roteren. Door afwisselend de bekrachtigde toestand van de spoelen in de A-fase en B-fase wikkelingen te regelen, kan continue half-stap rotatie van de rotor worden gerealiseerd.
De halve stapmodus heeft de voordelen van een kleinere staphoek en een hogere positioneringsnauwkeurigheid en wordt daarom veel gebruikt in toepassingen die een hogere precisiecontrole vereisen. Bijvoorbeeld, op het gebied van precisie-meetinstrumenten, medische apparatuur, enz. Gebruikt bipolaire stappenmotoren meestal de halve stapmodus om een nauwkeuriger positiebesturing en bewegingscontrole te realiseren.
Ten vierde, samenvatting
Bipolaire stappenmotoren spelen een belangrijke rol op het gebied van industriële automatiseringscontrole met hun unieke structuur en besturingsmodus. Door diepgaand begrip van de structuur- en controlemodus van bipolaire steppermotoren, kunnen we de toepassingsmethoden en technieken beter beheersen en sterke ondersteuning bieden voor de ontwikkeling en toepassing van industriële automatiseringscontroletechnologie.