Đầu tiên. Giới thiệu
Trong lĩnh vực kiểm soát công nghiệp hiện đại, các động cơ Stepper được ưa chuộng vì đặc điểm bước độc đáo của họ và kiểm soát vị trí chính xác. Trong số đó, động cơ bước lưỡng cực, như một loại động cơ bước quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như dây chuyền sản xuất tự động, dụng cụ đo chính xác, v.v. Trong bài báo này, các chế độ cấu trúc và điều khiển của động cơ bước lưỡng cực sẽ được giới thiệu chi tiết, nhằm cung cấp cho độc giả sự hiểu biết và kiến thức chuyên sâu.
Thứ hai, cấu trúc của động cơ bước lưỡng cực
Động cơ bước lưỡng cực, còn được gọi là động cơ bước bốn dây hai pha, cấu trúc cơ bản của nó bao gồm stato, rôto và có thể có ba phần chính.
Stato
Stato là phần đứng yên của động cơ bước lưỡng cực, thường bao gồm một số răng stato. Trong một động cơ bước lưỡng cực, răng stator được vết thương với cuộn dây lưỡng cực hai pha, IE, cuộn dây pha A và pha B. Mỗi trong số hai cuộn dây pha này bao gồm một cuộn dây khác nhau, mỗi cuộn có hai dây, với tổng số bốn dây, được sử dụng để điều khiển hoạt động của động cơ.
Cụ thể, cuộn dây pha A là vết thương từ Stator Răng 1, và bị thương tuần tự đến răng của răng 3, 5 và 7, trong đó răng stato 1 và 5 bị thương theo cùng một hướng, trong khi răng stato 3 và 7 bị thương trong cùng một hướng. Hai nhóm này (răng stator 1 và 5, và răng stator 3 và 7) bị thương theo hướng ngược lại. Cuộn dây pha B được làm vết thương theo cùng một nguyên tắc, với răng stato 4 và 8 dưới dạng một nhóm và stator răng 2 và 6 như một nhóm.
Rôto
Rôto là phần quay của động cơ bước lưỡng cực và thường được gắn với nam châm vĩnh cửu từ xa. Các đường từ của lực của nam châm vĩnh cửu tạo thành một đóng trong thân của động cơ, cho phép rôto có mô -men xoắn khóa ngay cả khi không được cung cấp năng lượng. Ngoài ra, rôto thường sở hữu một số răng (ví dụ: 50 răng) tương ứng với răng stato cho các góc bước chính xác (ví dụ, góc bước 1,8 độ).
Cuộn dây
Vùng gió của động cơ bước lưỡng cực là phần chính của động cơ nhận ra chuyển động của động cơ. Vì động cơ bước lưỡng cực có hai cuộn dây riêng biệt, mỗi cuộn có thể được cung cấp năng lượng theo cả hai hướng, một đầu của mỗi cuộn dây có thể là cực N hoặc S. Thiết kế này làm cho động cơ bước lưỡng cực linh hoạt hơn ở chế độ điều khiển, có thể nhận ra điều khiển vị trí chính xác hơn và hiệu suất động cao hơn.
Thứ ba, chế độ điều khiển của động cơ bước lưỡng cực
Các chế độ điều khiển của động cơ bước lưỡng cực chủ yếu bao gồm bước một pha, bước toàn bộ bước và bước nửa bước.
Bước một pha
Bước một pha là chế độ điều khiển cơ bản nhất của động cơ bước lưỡng cực. Trong chế độ này, cuộn dây pha A và pha B được cung cấp năng lượng theo thứ tự theo một thứ tự nhất định, khiến từ trường stato thay đổi theo đó, do đó khiến rôto quay. Cụ thể, khi cuộn dây pha A được cung cấp năng lượng, rôto sẽ quay theo một hướng; Khi cuộn dây pha B được cung cấp năng lượng, rôto sẽ quay theo hướng khác. Bằng cách kiểm soát xen kẽ trạng thái năng lượng của cuộn dây pha A và pha B.
Chế độ bước một pha rất đơn giản và dễ hiểu, nhưng vì góc bước lớn của nó (thường là 1,8 độ), nó có thể không đủ trong các ứng dụng cần kiểm soát độ chính xác cao hơn.
Bước toàn bộ bước
Bước toàn bộ bước là một trong những chế độ điều khiển được sử dụng phổ biến hơn cho động cơ bước lưỡng cực. Trong chế độ này, cuộn dây pha A và pha B được cung cấp năng lượng hoặc khử năng lượng cùng lúc để đạt được một vòng quay đầy đủ của rôto. Cụ thể, khi cuộn dây pha A được cung cấp năng lượng và cuộn dây pha B được khử năng lượng, rôto sẽ quay theo một hướng theo một góc nhất định; Khi cuộn dây pha B được cung cấp năng lượng và cuộn dây pha A được khử năng lượng, rôto sẽ quay theo hướng khác theo cùng một góc. Bằng cách kiểm soát xen kẽ trạng thái năng lượng của cuộn dây pha A và pha B.
Chế độ bước cả bước có những ưu điểm của góc bước nhỏ và độ chính xác định vị cao, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát độ chính xác cao. Ví dụ, trong các thiết bị văn phòng như máy in và máy quét, động cơ bước lưỡng cực thường sử dụng chế độ cả bước để kiểm soát chuyển động chính xác của đầu in hoặc đầu quét.
Nửa bước
Nửa bước là một chế độ điều khiển tinh tế hơn cho động cơ bước lưỡng cực. Trong chế độ này, vòng quay nửa bước của rôto có thể đạt được bằng cách điều khiển đồng thời một phần của các cuộn dây trong các cuộn dây pha A và pha B để được cung cấp năng lượng hoặc khử năng lượng. Cụ thể, khi một phần của cuộn dây trong cuộn dây A được cung cấp năng lượng và một phần của cuộn dây trong cuộn dây pha B được khử năng lượng, rôto sẽ quay bằng nửa bước theo một hướng; Khi một phần của cuộn dây trong cuộn dây pha B được cung cấp năng lượng và là một phần của cuộn dây trong cuộn dây A-pha bị khử năng lượng, rôto sẽ quay bằng nửa bước theo hướng khác. Bằng cách kiểm soát xen kẽ trạng thái năng lượng của các cuộn dây trong cuộn dây pha A và pha B.
Chế độ nửa bước có ưu điểm của góc bước nhỏ hơn và độ chính xác định vị cao hơn, và do đó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát độ chính xác cao hơn. Ví dụ, trong lĩnh vực dụng cụ đo lường chính xác, thiết bị y tế, v.v., động cơ bước lưỡng cực thường sử dụng chế độ nửa bước để nhận ra điều khiển vị trí chính xác hơn và điều khiển chuyển động.
Thứ tư, tóm tắt
Động cơ bước lưỡng cực đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực kiểm soát tự động hóa công nghiệp với cấu trúc và chế độ điều khiển độc đáo của chúng. Thông qua sự hiểu biết sâu sắc về cấu trúc và chế độ điều khiển của động cơ bước lưỡng cực, chúng ta có thể thành thạo tốt hơn các phương pháp và kỹ thuật ứng dụng của nó, và cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc phát triển và áp dụng công nghệ kiểm soát tự động hóa công nghiệp.