Stepper s permanentním magnetem motor je kompatibilní a vysoce efektivní zařízení s mnoha aplikacemi. Protože rotor je vyroben z permanentních magnetů, nepotřebuje žádné vnější buzení, což je velmi užitečné v aplikacích, jako jsou hračky, malé motory atd. Díky svým konstrukčním aspektům lze snadno navrhnout úhel kroku každé rotace, což je užitečné v choulostivých aplikacích, jako jsou lékařské nástroje a letecké konstrukce. Díky své malé velikosti je vysoce mobilní a snadno použitelný. Tento článek pojednává o přehledu krokového motoru s permanentním magnetem.
Co je to krokový motor s permanentním magnetem?
Definice: Je to elektromechanické zařízení pro přeměnu energie, které přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii. U krokového motoru jak rotor, tak i stator magnetická pole jsou buzena tak, že interakce magnetického pole rotoru a magnetického pole statoru vytváří točivý moment. V krokovém motoru s permanentním magnetem je rotor cívky nejsou vzrušené, místo toho používáme permanentní magnety.
U konvenčních krokových motorů se používají elektromagnety, které je třeba externě budit pro vytvoření magnetického pole rotoru. Ale v tomto případě použijeme permanentní magnety. To snižuje systém buzení rotoru a zvyšuje kompatibilitu motoru s provozem. Kvůli absenci buzení rotoru se také snižují ztráty.
Konstrukce krokového motoru s permanentním magnetem
Skládá se ze dvou základních částí. Stacionární část se také nazývala stator. Ve statoru jsou póly statoru umístěny tak, že při buzení vinutími, jak je znázorněno na obrázku, každý pól statoru tvoří jeden magnetický pól. Pokud se jedná o dvoupólový stroj, pak jsou opačné póly vzrušeny společným vinutím zapojeným do série, takže každý z opačných pólů ze severu a jihu.
Konstrukce
Podobně jsou další dva páry pólů vzrušeny řadovým vinutím v jednom cyklu, takže také tvoří dvojici pólů. Rotor je vyroben z permanentních magnetů. Existuje mnoho materiálů, jako je keramika, které lze použít jako permanentní magnety. Magnety rotoru jsou připojeny k vnějšímu hřídeli tak, že při otáčení poskytuje mechanický výkon.
Princip krokového motoru
Pracovní princip krokového motoru je podobný jako u běžného motoru. Funguje na principu zákona Lorentzovy síly. Podle kterého, kdykoli je vodič procházející proudem umístěn v magnetickém poli, zažívá sílu v důsledku interakce toků.
Tok, který interaguje, je magnetický tok statoru a magnetický tok rotoru. Statorový magnetický tok je vytvářen v důsledku vnějších buzení a magnetický tok rotoru je vytvářen v důsledku permanentních magnetů. Rovněž je třeba poznamenat, že směr motoru je řízen Flemingovým pravidlem levé ruky.
Práce s krokovým motorem s permanentními magnety
Pracovní krokový motor s permanentními magnety lze vysvětlit v následujících režimech
Pracovní režim 1
Režim 1 - V tomto režimu je fáze A statorových pólů excitována společně se sériovým vinutím, aby se vytvořily dva páry magnetických pólů. Je možné poznamenat, že v tomto režimu není fáze B vůbec vzrušená. Když je fáze A vzrušena, tvoří severní a jižní pól. V tomto okamžiku jsou magnetické póly rotoru přitahovány k magnetickým pólům statoru.
Režim 2 - V tomto režimu je fáze B statorových pólů vzrušena společně se sériovým vinutím, aby se vytvořily dva páry magnetických pólů. Je možné poznamenat, že v tomto režimu není fáze A vůbec vzrušená. Když je fáze B vzrušená, tvoří severní a jižní pól. V tomto okamžiku jsou magnetické póly rotoru přitahovány k magnetickým pólům statoru. Díky tomu se rotor otáčí ve směru hodinových ručiček od režimu 1.
Pracovní režim 2
Režim 3 - Znovu V tomto režimu je fáze A statorových pólů excitována společně se sériovým vinutím, aby se vytvořily dva páry magnetických pólů. Je možné poznamenat, že v tomto režimu není fáze B vůbec vzrušená. Když je fáze A vzrušena, tvoří severní a jižní pól. V tomto okamžiku jsou magnetické póly rotoru přitahovány k magnetickým pólům statoru. Díky tomu se rotor z režimu 2 otáčí ve směru hodinových ručiček.
Režim 4 - Znovu V tomto režimu je fáze B statorových pólů buzena společně se sériovým vinutím, aby se vytvořily dva páry magnetických pólů. Je možné poznamenat, že v tomto režimu není fáze A vůbec vzrušená. Když je fáze B vzrušená, tvoří severní a jižní pól. V tomto okamžiku jsou magnetické póly rotoru přitahovány k magnetickým pólům statoru. Díky tomu se rotor otáčí ve směru hodinových ručiček od režimu 3.
Tímto způsobem rotor provede jednu úplnou otáčku z režimu 1 do režimu 4.
Výhody a nevýhody krokového motoru
The výhody krokového motoru s permanentním magnetem motor jsou
- Je kompaktní a malé velikosti, což je užitečné v mnoha aplikacích
- Z důvodu absence jakéhokoli externího buzení jsou ztráty menší
- Kvůli absenci externího buzení je údržba menší.
- Lze jej připojit k vnějšímu obvodu a řídit otáčky motoru
- K lokalizaci vinutí rotoru lze použít senzory
- Lze jej provozovat v širokém rozsahu otáček a točivého momentu.
- Přesné ovládání
The nevýhody krokového motoru s permanentním magnetem jsou
- Vzhledem k omezením permanentních magnetů jej nelze použít pro aplikace s vysokým výkonem
- Točivý moment Vyrobeno je omezené
- Životnost permanentního magnetu je omezená.
Aplikace
The aplikace krokového motoru s permanentním magnetem jsou
- Letecký průmysl
- Robotika
- Hračky
- Výrobní
- Kontrolní průmysl
- Mlýny a tisk
Proto jsme viděli pracovní princip, konstrukční aspekty a aplikace krokový magnet s permanentním magnetem motor. Je třeba poznamenat, které magnetické materiály se používají ke zlepšení výkonu těchto motorů a jak ovládat úhel kroku stroje?
