kategorier: Intressanta fakta, Nybörjare elektriker
Antal visningar: 69046
Kommentarer till artikeln: 0

Stegmotorer

 

StegmotorerMer nyligen termen stegmotor var bara känd för en smal krets av elektrotekniker. Nu har stegmotorer fått den ärade rätten att bara kallas av sina "initialer" - SD-bevis för den utbredda användningen av elektriska maskiner av denna typ.

Föreställning uppmanar ofrivilligt bilden av en trappande elektrisk maskin med lemmar. Nej, det här är inte en robot, även om en stegmotor kan styra en av sina leder. Själva bilen är väldigt enkel. En stegmotor kan representeras i form av flera elektromagneter med pulslindningar på en fast del (statorn) och en ankare, som, vid omkoppling av lindningarna, roterar eller rör sig progressivt. Att förstå hur en stegmotor fungerar, kom ihåg principen om drift av andra elektriska maskiner, till exempel synkron.

Det finns två eller tre lindningar på statorn. De flödas runt av glidande förändringar av sinusformade strömmar. Tillsammans med strömmen pulseras det elektromagnetiska fältet som pulseras av varje lindning. Strömmarna i lindningarna stiger och faller inte samtidigt, men med en strikt definierad tidsfördröjning; lindningarna själva förskjuts relativt varandra och upptar jämnt växlande sektioner av den cylindriska ytan.

I kraft av detta bildar två eller tre pulserande fältvågor (beroende på antalet lindningar) en rörlig våg. För varje cykel med en fullständig strömförändring i lindningarna cirkulerar den resulterande vågen hela den cylindriska ytan på statorn eller en del av den. Fältet roterar jämnt och bär rotorn med sig. Strömmarna i lindningarna ändras kontinuerligt, så fältet i arbetsgapet och rotorn roterar kontinuerligt. Rörelsen består av många oändligt små förskjutningar.

Och om du någon gång stoppar strömmarna förändras, frysa dem på den uppnådda nivån, hur som helst, som i biografen, visar samma ram under en tid? Tillsammans med strömmarna i lindningarna fryser det färdiga fältets våg i något läge, och med det kommer rotorn att stanna. Låt oss ändra gruppen ramar och stoppa den sista igen, rotorn kommer att vända en viss vinkel och frysa igen.

StegmotorerUpprepa detta om och om igen. Bilen gick lydigt i trappsteg. Det visade sig vara mycket enkelt att ändra strömmarna i lindningarna med stora eller små hopp och frysa processen på valfri ram. Det räcker att applicera steg med rektangulära pulser på lindningarna i stället för att kontinuerligt byta spänningar. Varje impuls är ett steg, och det kan dras till oändligheten om så önskas, det vill säga stoppa processen och låsa rotorn. Medan pulserna växlar långsamt, går motorn tydligt.

Vårt öga kan skilja flera tiotals steg per sekund. Men ramarna blinkade: hundra, två hundra, tusen, flera tiotusentals steg per sekund. Inte bara våra ögon, utan också känsliga instrument skiljer inte längre steg utan ser helt enkelt rotation.

Stegmotorn går som tidigare, även om den svänger lite, eftersom den tar varje nästa steg strängt vid tidpunkten för nästa kommando, och detta ögonblick kanske inte är det mest praktiska. Rörelsernas interna automatisering förstörs och ersätts av blind lydnad mot teamet. Men när som helst, när som helst, kan vi beställa: "Frysa!". Rotorn svänger och fryser exakt i det angivna läget.

Försök flytta honom med kraft när det inte finns något lag. Han kommer bestämt att motstå, och om motorn är av en anständig byggnad kommer du inte att ta den med dina bara händer. Det elektromagnetiska fältet vill inte delas med rotorn, varken i rörelse eller i vila. Det är det som håller honom i sin ihärdiga omfamning och får honom att upprepa alla sina stegrörelser.

Förresten, "syning" av enskilda steg, och om du vill, av elementära cykler eller rörelsecykler till en oändlig sekvens, som vi uppfattar som kontinuerlig rotation med något märkbara hastighetspulsationer, sker i en likströmsmaskin på samma sätt som i en förbränningsmotor. Bara där är de outtröttliga operatörernas roll inte borstar, utan elektriska ljus.

Fältet steg, eftersom de elektroniska nycklarna öppnas med kommandon från utsidan, då de förbjuder tillgång till ström till lindningarna. Stegmotorn drivs av en elektronisk hjärna, och dess funktioner blir exceptionella, ibland oerhört.

Schematiskt diagram över enfas stegmotor med ett symmetriskt magnetiskt system för klockor, räknare och industriella automationsanordningar.

Schematiskt diagram över enfas stegmotor med ett symmetriskt magnetiskt system för klockor, räknare och industriella automationsanordningar.

CNC stegmotor

CNC stegmotor

Modern teknik är tänkbar utan fräsning, svarvning, EDM och många andra digitalt styrda maskiner. De flesta av dem fungerar tack vare stegmotorer.

Stegmotorer bosatte sig i styrmekanismerna för valsverk, pressar och andra metallurgiska maskiner, blev en av de vanligaste delarna av automatisering, arbetar i elektriska klockor, timers och räknare, på fartyg, flygplan och konstgjorda jordsatelliter - där snabbt, exakt och pålitligt krävs uppfyllelse av människans vilja.

Med utvidgningen av stegmotorns arbetsyrken uppstod en oberoende utvecklad riktning - diskret elektrisk drivenhet med stegmotorer. Ursprunget var forskare och ingenjörer för det problematiska laboratoriet för elektromekanik MPEI.

Stegmotorn vann den första segern 1957, då världens första sovjetiska digitalt kontrollerade fräsmaskin ställdes ut på världsutställningen i Bryssel, där olika intressanta utställningsställningar presenterades. Denna utställning tilldelades Big Gold Medal och öppnade en ny sida i maskinverktyg.

Boris Ivobotenko, doktor för tekniska vetenskaper

Se även på elektrohomepro.com:

  • Arduino och stegmotor: fundament, scheman, anslutning och styrning
  • Typer av elmotorer och principerna för deras arbete
  • Hur man skiljer en induktionsmotor från en likströmsmotor
  • Moderna synkrona jetmotorer
  • Hur man bestämmer arbets- och startlindningarna för en enfasmotor

  •