Jaké jsou typy krokových motorů

A krokový motorje aktuátor, který je ovládán elektrickými impulsy a převádí elektrické impulsy (digitální signály) na úhlové výchylky. V posledních letech rychlý rozvoj technologie mikroelektroniky a technologie pohonů dále podpořil vývoj krokových motorů. Tento dokument poskytne hloubkový úvod do typů krokových motorů a komplexně je kategorizuje podle počtu fází, struktury rotoru a režimu pohonu.

 

1. Klasifikace podle počtu fází statoru

Počet fází se vztahuje k počtu vinutí uvnitř krokového motoru. Krokové motory, které dnes lidé běžně používají, jsou dvoufázové, třífázové a pětifázové krokové motory. Podle různých fází mají různé úhly kroku. Obecně platí, že úhel kroku dvoufázového krokového motoru je 0,9 stupně / 1,8 stupně, třífázového krokového motoru je 1,2 stupně a pětifázového krokového motoru 0,72 stupně .

 

1. 1Dvoufázový krokový motor

Dvoufázový krokový motor má dvě vinutí a jeho struktura je relativně jednoduchá, což je vhodné pro některé aplikace, které mají určitá omezení z hlediska ceny, ale vyžadují vysokou přesnost, navíc obvykle vykazuje nízké úrovně vibrací, takže je vhodný i pro vibrace -citlivé aplikace.

1.2 Třífázový hybridní krokový motor

Třífázový krokový motor má tři vinutí se složitější strukturou, vhodný pro aplikace, které vyžadují vysokou plynulost pohybu a stabilitu ovládání, jako jsou špičkové CNC obráběcí stroje a přesné nástroje.

1.3 Pětifázový hybridní krokový motor

5-Fázový krokový motor má pět vinutí. Ve srovnání s dvoufázovými a třífázovými motory mohou poskytovat vyšší rozlišení krokového úhlu, což pomáhá realizovat jemnější řízení pohybu, vhodné pro aplikace vyžadující velmi vysokou přesnost řízení, jako jsou laserové řezací stroje, přesné polohovací systémy atd.

 

 

2. Klasifikace podle konstrukce rotoru

Podle struktury rotoru lze krokový motor rozdělit na krokové motory s proměnnou reluktancí, hybridní krokové motory a krokové motory s permanentním magnetem.

 

2.1 Krokový motor s proměnnou reluktancí.

Rotor motoru je vyroben z měkkého magnetického materiálu bez magnetické oceli a na vnějším povrchu pólu rotoru a vnitřním povrchu pólu statoru je mnoho malých zubů stejné velikosti a rozteče. Když je cívka statoru pod napětím, pól statoru zmagnetizuje a přitáhne zuby rotoru, čímž se vytvoří krouticí moment pro pohyb o jeden krok. Ve srovnání s motory s permanentními magnety, které produkují magnetický přitažlivý moment a magnetický odpudivý moment, krokový motor s proměnnou reluktancí vytváří pouze přitažlivý moment Jeho struktura je jednoduchá a má malý krokový úhel až 1,2 stupně. Ve srovnání s jinými typy krokových motorů stojí méně. Ale zároveň má některé nedostatky, jako je špatný dynamický výkon, nízká účinnost, velký vývin tepla atd

 

2.2 hybridní krokový motor

Hybridní krokový motor kombinuje výhody typu reaktivního a permanentního magnetu s vícefázovým vinutím na statoru, materiálem permanentního magnetu na rotoru a několika malými zuby na rotoru i statoru pro zlepšení přesnosti kroku. Vyznačuje se velkým výstupním točivým momentem, dobrým dynamickým výkonem a malým úhlem kroku, ale struktura je komplikovaná a náklady jsou relativně vysoké.

 

2.3 Krokový motor s permanentním magnetem

Rotor krokového motoru s permanentními magnety je vyroben z materiálu s permanentními magnety a počet pólů rotoru je stejný jako počet pólů statoru. Vyznačuje se dobrým dynamickým výkonem a velkým výstupním točivým momentem, ale tento typ motoru má špatnou přesnost a velký krokový úhel (obecně 7,5 stupně nebo 15 stupňů).

 

3. Klasifikace podle způsobu pohonu (bipolární pohon/unipolární pohon)

Krokové motory se také dělí na unipolární krokové motory a bipolární krokové motory podle způsobu pohonu. Pokud cívka krokového motoru může vést elektřinu v obou směrech, pak je krokový motor bipolární, naopak pokud cívka krokového motoru smí vést elektřinu pouze jedním směrem, pak je krokový motor unipolární.

 

Cívka na obrázku níže je schopna vést elektřinu v obou směrech, jedná se tedy o bipolární krokový motor.

 

Střední vodič cívky na obrázku níže je vždy připojen ke kladné svorce napájecího zdroje nebo je vždy připojen k záporné svorce napájecího zdroje a jedná se o unipolární krokový motor.

 

Obecně se bipolární pohony používají pro nízkorychlostní zátěže s vysokým točivým momentem, zatímco unipolární pohony se používají pro vysokorychlostní pohony. Výstupní moment bipolárního typu je totiž při nízkých otáčkách asi o 50 % větší než u unipolárního typu. Při vysokých otáčkách se díky velkému počtu závitů zvětší indukčnost bipolárního typu, čímž se sníží proud a tím i točivý moment. Aplikaci unipolárního nebo bipolárního pohonu je proto nutné rozumně volit pro velikost zátěže, rychlost použití, dobu zrychlení atd.