Esiteks. Sissejuhatus
Kaasaegses tööstuslikus juhtimisvaldkonnas eelistatakse astmelisi mootoreid nende ainulaadsete astmeliste omaduste ja täpse positsiooni juhtimise osas. Nende hulgas kasutatakse bipolaarset astmemootorit kui olulist astmemootori tüüpi paljudes valdkondades, näiteks automatiseeritud tootmisliinid, täpsed mõõtmisinstrumendid ja nii edasi selle kõrge efektiivsuse ja usaldusväärse jõudluse tõttu. Selles artiklis tutvustatakse üksikasjalikult bipolaarsete astmeliste mootorite struktuuri- ja juhtimisrežiime, mille eesmärk on pakkuda lugejatele põhjalikku mõistmist ja teadmisi.
Teiseks, bipolaarse astmemootori struktuur
Bipolaarne astmemootor, tuntud ka kui kahefaasiline neljajuhtmeline astmemootor, selle põhistruktuur sisaldab staatori, rootori ja kerimise kolme suure osa.
Staator
Staatoril on bipolaarse astmemootori statsionaarne osa, mis koosneb tavaliselt mitmest staatorihammast. Bipolaarses astmemootoris on staatorihambad haavatud kahefaasiliste bipolaarsete mähistega, IE, A-A-faasi ja B-faasi mähistega. Kõik need kahefaasilised mähised koosnevad erinevast mähisest, mõlemal kahel juhtmest, kokku nelja juhtme jaoks, mida kasutatakse mootori töö juhtimiseks.
Täpsemalt on A-faasi mähise haavatud staatorhambast 1 ja haavab järjestikuselt staatorihambad 3, 5 ja 7, kus staatorihambad 1 ja 5 on samas suunas haavatud, samas kui staatori hambad 3 ja 7 on haavatud sama suund. Need kaks rühma (staatorihambad 1 ja 5 ning staatorihambad 3 ja 7) on haavitud vastupidises suunas. B-faasi mähised on haavatud samal põhimõttel, kusjuures staatori hambad 4 ja 8 rühmana ja staatoriga hambad 2 ja 6 on rühmana.
Rootor
Rootor on bipolaarse astmemootori pöörlev osa ja seda kinnitatakse tavaliselt telgselt magnetiseeritud püsimagnetitega. Püsivate magnetite magnetilised jooned moodustavad mootori kehas sulgu, võimaldades rootoril lukustusmomenti isegi siis, kui see pole pingestatud. Lisaks on rootoril tavaliselt mitmeid hambaid (nt 50 hambaid), mis vastavad staatorihammastele täpse astmeliste nurkade korral (nt 1,8 -kraadise astme nurk).
Mähised
Bipolaarse astmemootori mähis on mootori võtmeosa, mis realiseerib mootori liikumist. Kuna bipolaarsete astmemootoritega on kaks eraldi mähist, millest igaüks saab mõlemas suunas pingestada, võib iga mähise üks ots olla kas N- või S -poolus. See disain muudab bipolaarse astmelise mootori juhtimisrežiimis paindlikumaks, mis võib realiseerida täpsemat positsiooni juhtimist ja suuremat dünaamilist jõudlust.
Kolmandaks, bipolaarse astmemootori juhtimisrežiim
Bipolaarse astmemootori juhtimisrežiimid hõlmavad peamiselt ühefaasilisi astmeid, terve astmelist samm ja pooleastmeline samm.
Ühefaasiline samm
Ühefaasiline samm on bipolaarse astmemootori kõige põhilisem juhtimisrežiim. Selles režiimis on A-A-faasi ja B-faasi mähised energiliselt teatud järjekorras, põhjustades staatori magnetvälja vastavalt muutumise, ajendades seega rootori pöörlemist. Täpsemalt, kui A-faasi mähis on pingestatud, pöörleb rootor ühes suunas; Kui B-faasi mähis on pingestatud, pöörleb rootor teises suunas. A-faasi ja B-faasi mähiste pingestatud olekut vaheldumisi saab saavutada rootori pideva pöörlemise.
Ühefaasiline astmerežiim on lihtne ja hõlpsasti mõistetav, kuid selle suure astmenurga (tavaliselt 1,8 kraadi) tõttu ei pruugi see olla piisav rakendustes, kus on vaja suuremat täpsust.
Terve samm
Terve sammu samm on üks sagedamini kasutatavaid juhtrežiime bipolaarsete astmeliste mootorite jaoks. Selles režiimis on A-A-faasi ja B-faasi mähised samal ajal pingestatud või energiliseeritud, et saavutada rootori täielik pöörlemine. Täpsemalt, kui A-faasi mähis on pingestatud ja B-faasi mähise eraldamine, pöörleb rootor ühes suunas teatud nurgaga; Kui B-faasi mähis on pingestatud ja A-faasi mähise eraldamine, pöörleb rootor teises suunas sama nurga abil. A-faasi ja B-faasi mähiste pingestatud oleku vaheldumisi saab realiseerida rootori pideva kogu sammu pöörde.
Terve sammu sammhaaval on väikese astme nurga ja kõrge positsioneerimise täpsuse eelised, seega kasutatakse seda laialdaselt ülemäärase kontrolli vajavates rakendustes. Näiteks kontorisseadmetes, nagu printerid ja skannerid, kasutavad bipolaarsed astmemootorid tavaliselt kogu sammu režiimi, et juhtida prindipea või skannimispea täpset liikumist.
Pool-
Poole-samm on bipolaarsete sammmootorite jaoks rafineeritum juhtimisviis. Selles režiimis saab rootori poole etapi pöörlemist saavutada, juhtides samaaegselt osa mähistest A-faasi ja B-faasi mähistes, et neid saaks pingestada või desorgiseerida. Täpsemalt, kui A-faasi mähise mähise osa on pingestatud ja B-faasi mähise mähise osa eraldatakse, pöörleb rootor poole sammu võrra ühes suunas; Kui B-faasi mähise mähise osa on pingestatud ja A-faasi mähise mähise osa eraldatakse, pöörleb rootor poole sammu võrra teises suunas. A-faasi ja B-faasi mähiste mähiste pingestatud olekut vaheldumisi kontrollides saab rootori pideva poole sammu pöörlemise realiseerida.
Poole-astme režiimis on väiksema astmenurga eelised ja kõrgema positsioneerimise täpsus ning seetõttu kasutatakse seda laialdaselt suuremat täpsuskontrolli vajavates rakendustes. Näiteks täpse mõõtmisinstrumentide, meditsiiniseadmete jms valdkonnas kasutavad bipolaarsed astmemootorid tavaliselt poole sammu režiimi, et realiseerida täpsemat positsiooni ja liikumise juhtimist.
Neljas, kokkuvõte
Bipolaarsed astmemootorid mängivad olulist rolli tööstusautomaatika juhtimise valdkonnas nende ainulaadse struktuuri ja juhtimisrežiimiga. Bipolaarsete sammmootorite struktuuri ja juhtimisrežiimi põhjaliku mõistmise kaudu saame selle rakendusmeetodeid ja tehnikaid paremini omandada ning pakkuda tugevat tuge tööstusautomaatika juhtimistehnoloogia väljatöötamisel ja rakendamisel.