Motor de passo híbrido

Edição do produto
O modelo original do motor de passo originou-se no final da década de 1930, de 1830 a 1860. Com o desenvolvimento de materiais de ímã permanente e tecnologia de semicondutores, o motor de passo rapidamente se desenvolveu e amadureceu.No final da década de 1960, a China começou a pesquisar e fabricar motores de passo.Desde então até o final da década de 1960, foi principalmente um pequeno número de produtos desenvolvidos por universidades e institutos de pesquisa para estudar alguns dispositivos.Somente no início da década de 1970 houve avanços na produção e na pesquisa.De meados da década de 70 a meados da década de 1980, entrou na fase de desenvolvimento e vários produtos de alto desempenho foram desenvolvidos continuamente.Desde meados da década de 1980, devido ao desenvolvimento e desenvolvimento de motores de passo híbridos, a tecnologia dos motores de passo híbridos da China, incluindo a tecnologia de carroceria e a tecnologia de acionamento, aproximou-se gradualmente do nível das indústrias estrangeiras.Vários motores de passo híbridos As aplicações de produtos para seus drivers estão aumentando.
Como atuador, o motor de passo é um dos principais produtos da mecatrônica e é amplamente utilizado em diversos equipamentos de automação.Um motor de passo é um elemento de controle de malha aberta que converte sinais de pulso elétrico em deslocamento angular ou linear.Quando o driver de passo recebe um sinal de pulso, ele aciona o motor de passo para girar um ângulo fixo (ou seja, ângulo de passo) na direção definida.O deslocamento angular pode ser controlado controlando o número de pulsos, de modo a atingir o objetivo de posicionamento preciso.O motor de passo híbrido é um motor de passo projetado combinando as vantagens do ímã permanente e do reativo.Está dividido em duas fases, três fases e cinco fases.O ângulo de passo bifásico é geralmente de 1,8 graus.O ângulo de passo trifásico é geralmente de 1,2 graus.

Como funciona
A estrutura do motor de passo híbrido é diferente daquela do motor de passo reativo.O estator e o rotor do motor de passo híbrido estão todos integrados, enquanto o estator e o rotor do motor de passo híbrido são divididos em duas seções, conforme mostrado na figura abaixo.Dentes pequenos também estão distribuídos na superfície.
As duas ranhuras do estator estão bem posicionadas e os enrolamentos estão dispostos nelas.Acima são mostrados motores bifásicos de 4 pares, dos quais 1, 3, 5 e 7 são pólos magnéticos do enrolamento da fase A e 2, 4, 6 e 8 são pólos magnéticos do enrolamento da fase B.Os enrolamentos do pólo magnético adjacente de cada fase são enrolados em direções opostas para produzir um circuito magnético fechado, conforme mostrado nas direções x e y na figura acima.
A situação da fase B é semelhante à da fase A. As duas ranhuras do rotor são escalonadas em metade do passo (ver Figura 5.1.5), e o meio é conectado por um aço magnético permanente em forma de anel.Os dentes das duas seções do rotor possuem pólos magnéticos opostos.De acordo com o mesmo princípio do motor reativo, desde que o motor esteja energizado na ordem ABABA ou ABABA, o motor de passo pode girar continuamente no sentido anti-horário ou horário.
Obviamente, todos os dentes do mesmo segmento de pás do rotor têm a mesma polaridade, enquanto as polaridades de dois segmentos do rotor de segmentos diferentes são opostas.A maior diferença entre um motor de passo híbrido e um motor de passo reativo é que quando o material magnético permanente magnetizado é desmagnetizado, haverá um ponto de oscilação e uma zona de saída.
O rotor de um motor de passo híbrido é magnético, portanto, o torque gerado sob a mesma corrente do estator é maior que o de um motor de passo reativo e seu ângulo de passo é geralmente pequeno.Portanto, máquinas-ferramentas CNC econômicas geralmente requerem acionamento de motor de passo híbrido.Porém, o rotor híbrido possui uma estrutura mais complexa e uma grande inércia do rotor, e sua velocidade é inferior à de um motor de passo reativo.

Edição de estrutura e unidade
Existem muitos fabricantes nacionais de motores de passo e seus princípios de funcionamento são os mesmos.A seguir, um motor de passo híbrido bifásico doméstico 42B Y G2 50C e seu driver SH20403 como exemplo para apresentar a estrutura e o método de acionamento do motor de passo híbrido.[2]
Estrutura de motor de passo híbrido bifásico
No controle industrial, pode ser utilizada uma estrutura com pequenos dentes nos pólos do estator e um grande número de dentes do rotor como mostrado na Figura 1, e seu ângulo de passo pode ser muito pequeno.Figura 1 dois

O diagrama estrutural do motor de passo híbrido de fase e o diagrama de fiação do enrolamento do motor de passo na Fig. 2, os enrolamentos bifásicos de A e B são separados por fases na direção radial e há 8 pólos magnéticos salientes ao longo a circunferência do estator.Os 7 pólos magnéticos pertencem ao enrolamento da fase A e os 2, 4, 6 e 8 pólos magnéticos pertencem ao enrolamento da fase B.Existem 5 dentes em cada superfície do pólo do estator e enrolamentos de controle no corpo do pólo.O rotor consiste em um aço magnético em forma de anel e duas seções de núcleos de ferro.O aço magnético em forma de anel é magnetizado na direção axial do rotor.As duas seções de núcleos de ferro são instaladas nas duas extremidades do aço magnético respectivamente, de modo que o rotor seja dividido em dois pólos magnéticos na direção axial.50 dentes estão distribuídos uniformemente no núcleo do rotor.Os pequenos dentes nas duas seções do núcleo são escalonados na metade do passo.O passo e a largura do rotor fixo são iguais.

Processo de trabalho do motor de passo híbrido bifásico
Quando os enrolamentos de controle bifásicos circulam eletricidade na ordem, apenas um enrolamento de fase é energizado por batimento e quatro batimentos constituem um ciclo.Quando uma corrente passa pelo enrolamento de controle, é gerada uma força magnetomotriz, que interage com a força magnetomotriz gerada pelo aço magnético permanente para gerar torque eletromagnético e fazer com que o rotor faça um movimento gradual.Quando o enrolamento da fase A é energizado, o pólo magnético S gerado pelo enrolamento no pólo extremo 1 do rotor N atrai o pólo N do rotor, de modo que o pólo magnético 1 seja dente a dente e as linhas do campo magnético sejam direcionadas do pólo N do rotor até a superfície do dente do pólo magnético 1, e o pólo magnético 5 Dente a dente, os pólos magnéticos 3 e 7 são dente a ranhura, conforme mostrado na Figura 4
图 Diagrama de equilíbrio extremo do rotor do estator N do rotor energizado fase A.Como os pequenos dentes nas duas seções do núcleo do rotor são escalonados em metade do passo, no pólo S do rotor, o campo magnético do pólo S gerado pelos pólos magnéticos 1 'e 5' repele o pólo S do rotor, que está exatamente dente-a-ranhura com o rotor, e o pólo 3 'E a superfície do dente 7′ gera um campo magnético de pólo N, que atrai o pólo S do rotor, de modo que os dentes fiquem voltados para os dentes.O diagrama de equilíbrio do rotor pólo N e pólo S quando o enrolamento da fase A é energizado é mostrado na Figura 3.

Como o rotor tem 50 dentes no total, seu ângulo de passo é 360°/50 = 7,2°, e o número de dentes ocupados por cada passo de pólo do estator não é um número inteiro.Portanto, quando a fase A do estator é energizada, o pólo N do rotor e o pólo de 1 Os cinco dentes são opostos aos dentes do rotor, e os cinco dentes do pólo magnético 2 do enrolamento da fase B próximo a os dentes do rotor apresentam um desalinhamento de passo de 1/4, ou seja, 1,8°.Onde o círculo é desenhado, os dentes do pólo magnético 3 da fase A e do rotor serão deslocados 3,6°, e os dentes ficarão alinhados com as ranhuras.
A linha do campo magnético é uma curva fechada ao longo da extremidade N do rotor → pólo magnético A (1) S → anel magneticamente condutor → pólo magnético A (3 ') N → extremidade S do rotor → extremidade N do rotor.Quando a fase A é desligada e a fase B é energizada, o pólo magnético 2 gera polaridade N, e o rotor do pólo S 7 dentes mais próximos a ele são atraídos, de modo que o rotor gire 1,8 ° no sentido horário para atingir o pólo magnético 2 e o rotor dente a dente , B O desenvolvimento de fase dos dentes do estator do enrolamento de fase é mostrado na Fig. 5, neste momento, o pólo magnético 3 e os dentes do rotor apresentam um desalinhamento de 1/4 do passo.
Por analogia, se a energização continuar na ordem de quatro batimentos, o rotor gira passo a passo no sentido horário.Cada vez que a energização é realizada, cada pulso gira 1,8°, o que significa que o ângulo de passo é de 1,8°, e o rotor gira uma vez. Requer 360°/1,8° = 200 pulsos (ver Figuras 4 e 5).

O mesmo acontece na extremidade do rotor S. Quando os dentes do enrolamento estão opostos aos dentes, o pólo magnético de uma fase próxima a ele fica desalinhado em 1,8°.3 Driver do motor de passo O motor de passo deve ter driver e controlador para funcionar normalmente.A função do driver é distribuir os pulsos de controle em um anel e amplificar a potência, de forma que os enrolamentos do motor de passo sejam energizados em uma determinada ordem para controlar a rotação do motor.O driver do motor de passo 42BYG250C é SH20403.Para fonte de alimentação de 10 V ~ 40 V CC, os terminais A +, A-, B + e B- devem ser conectados aos quatro condutores do motor de passo.Os terminais DC + e DC- estão conectados à fonte de alimentação DC do driver.O circuito de interface de entrada inclui o terminal comum (conecte ao terminal positivo da fonte de alimentação do terminal de entrada)., Entrada de sinal de pulso (entrada de uma série de pulsos, alocados internamente para acionar o motor de passo A, fase B), entrada de sinal de direção (pode realizar a rotação positiva e negativa do motor de passo), entrada de sinal off-line.
Edição de benefícios
O motor de passo híbrido é dividido em duas fases, três fases e cinco fases: o ângulo de passo bifásico é geralmente de 1,8 graus e o ângulo de passo de cinco fases é geralmente de 0,72 graus.Com o aumento do ângulo do passo, o ângulo do passo é reduzido e a precisão é melhorada.Este motor de passo é mais amplamente utilizado.Os motores de passo híbridos combinam as vantagens dos motores de passo de ímã permanente e reativo: o número de pares de pólos é igual ao número de dentes do rotor, que pode variar em uma ampla faixa conforme necessário;a indutância do enrolamento varia com
A mudança de posição do rotor é pequena, fácil de obter o controle ideal da operação;o circuito magnético de magnetização axial, usando novos materiais de ímã permanente com produto de alta energia magnética, é propício à melhoria do desempenho do motor;o aço magnético do rotor fornece excitação;nenhuma oscilação óbvia.[3]


Horário da postagem: 19 de março de 2020