W konstrukcji mechanicznej często używamy silnika krokowego, na przykład z silnikiem krokowym do napędzania synchronicznego wału pasa, aby uzyskać ruch liniowy;
Na przykład użycie silnika krokowego do napędzania wału śruby kulowej może również przekształcić ruch obrotowy w ruch liniowy. Ponieważ nie jest wymagany system sprzężenia zwrotnego, największą zaletą silników krokowych jest to, że mogą osiągnąć dobrą dokładność przy niskich kosztach. W rzeczywistości, oprócz platformy ruchowej w maszynie, w życiu można znaleźć również istnienie silnika krokowego. Takie jak drukarki, skanery, aparaty fotograficzne, bankomaty, drukarki 3D i tak dalej.
Jaka jest więc zasada działania silnika krokowego?
Jednym słowem, jeden lub więcej zestawów cewek w stojanie jest kolejno zasilanych energią. Prąd w cewkach wytwarza pole magnetyczne. Wirnik w celu znalezienia nowej pozycji równowagi automatycznie dostosowuje swoje położenie do pola magnetycznego, osiągając w ten sposób ruch.
1. Rodzaj silnika krokowego:
Podobnie jak inne typy silników, silniki krokowe również składają się ze stojana i wirnika.
W silniku krokowym stojan odpowiada głównie za generowanie pola magnetycznego, a wirnik za podążanie za polem magnetycznym.
Główne cechy stojana to numer fazy, log magnetyczny i konfiguracja cewki.
Liczba faz to liczba niezależnych cewek, a logarytm wskazuje, ile par pól magnetycznych jest generowanych na fazę.
Najczęściej używane są 2-fazowe silniki krokowe, natomiast 3-fazowe, 5-silniki fazowe nie są powszechnie używane.
Ponieważ konstrukcja silnika krokowego wpływa na odległość kroku, prędkość, moment obrotowy i tryb sterowania.
Tak więc w następnej kolejności opowiem o budowie kilku rodzajów silników asynchronicznych.
Różnią się głównie sposobem wykonania wirników.
(1) wirnik z magnesem trwałym
Pierwszy wirnik z magnesami trwałymi jest najprostszy i najtańszy.
Wirnik w środku wykonany jest z magnesu trwałego.
Gdy cewka stojana jest zasilana w celu wytworzenia pola magnetycznego, magnes wirnika automatycznie wyrównuje się z polem magnetycznym i podąża za obrotem.
Cewka jest zasilana, a środkowy wirnik automatycznie zmienia pole magnetyczne generowane przez cewkę. Ponieważ wirnik jest wykonany z magnesu, strumień magnetyczny magnesu jest duży, a moment obrotowy jest duży, co zapewnia lepszy wyjściowy moment obrotowy i moment hamowania.
Moment hamowania oznacza, że silnik przestanie się obracać, niezależnie od tego, czy cewka jest pod napięciem, czy nie. Dzieje się tak, ponieważ interakcja między magnesem trwałym a stojanem wytworzy pewien moment obrotowy, który musi zostać pokonany przez siłę zewnętrzną, zanim silnik będzie mógł się poruszyć.
W katalogu producenta silników niektóre są również zapisane jako moment zaczepowy lub moment resztkowy.
(2) silnik krokowy o zmiennej reluktancji
Ten rodzaj silnika, wirnik jest wykonany z miękkiego materiału magnetycznego, wirnik ma wiele zębów, inny rozkład kształtu zębów, może wytwarzać inną rozdzielczość, cewka jest zasilana energią, aby przyciągnąć wirnik, powodując obrót.
Zaletą tej konstrukcji jest to, że może osiągnąć dużą prędkość i wysoką rozdzielczość oraz nie ma momentu hamowania, ale moment obrotowy jest mniejszy niż w przypadku magnesów trwałych, co nie jest odpowiednie dla małych silników.
Ponieważ nie ma magnesów trwałych, silnik ten może być używany w środowiskach o silnym polu magnetycznym.
(3) Typ mieszany
Hybryda, jak sama nazwa wskazuje, jest mieszanką magnesu trwałego i zmiennej niechęci.
Zasada ruchu hybrydowego silnika krokowego
Wirnik ma dwie korony namagnesowane w kierunku osiowym, jedną dla bieguna północnego i jedną dla bieguna południowego.
W tej konfiguracji hybrydowy silnik krokowy ma zalety zarówno z magnesem trwałym, jak i zmienną reluktancją, szczególnie przy wysokiej rozdzielczości, dużej prędkości i wysokim momencie obrotowym.
Hybrydowy silnik krokowy ma zwykle 200 kroków na obrót, to znaczy odległość kroku wynosi 360/200=1,8 stopnia, ten typ silnika jest ograniczony przez produkcję, minimalna może obecnie wynosić tylko φ19mm.
Oczywiście dobre funkcje wymagają bardziej złożonych struktur i elementów sterujących, więc są droższe.
