Modifica del prodotto
Il modello originale del motore passo-passo ebbe origine alla fine degli anni '30, dal 1830 al 1860. Con lo sviluppo dei materiali a magneti permanenti e della tecnologia dei semiconduttori, il motore passo-passo si sviluppò e maturò rapidamente.Alla fine degli anni '60, la Cina iniziò a ricercare e produrre motori passo-passo.Da allora fino alla fine degli anni '60, si è trattato principalmente di un piccolo numero di prodotti sviluppati da università e istituti di ricerca per studiare alcuni dispositivi.Solo all'inizio degli anni '70 si fecero passi avanti nella produzione e nella ricerca.Dalla metà degli anni '70 alla metà degli anni '80 entrò nella fase di sviluppo e furono continuamente sviluppati vari prodotti ad alte prestazioni.Dalla metà degli anni '80, a causa dello sviluppo e dello sviluppo dei motori passo-passo ibridi, la tecnologia dei motori passo-passo ibridi cinesi, compresa la tecnologia del corpo e la tecnologia di azionamento, si è gradualmente avvicinata al livello delle industrie straniere.Vari motori passo-passo ibridi Le applicazioni dei prodotti per i suoi driver sono in aumento.
Come attuatore, il motore passo-passo è uno dei prodotti chiave della meccatronica ed è ampiamente utilizzato in varie apparecchiature di automazione.Un motore passo-passo è un elemento di controllo ad anello aperto che converte i segnali di impulso elettrico in spostamento angolare o lineare.Quando il driver passo-passo riceve un segnale di impulso, guida il motore passo-passo per ruotare di un angolo fisso (cioè angolo di passo) nella direzione impostata.Lo spostamento angolare può essere controllato controllando il numero di impulsi, in modo da raggiungere lo scopo di un posizionamento accurato.Il motore passo-passo ibrido è un motore passo-passo progettato combinando i vantaggi del magnete permanente e del reattivo.È diviso in due fasi, tre fasi e cinque fasi.L'angolo di passo bifase è generalmente di 1,8 gradi.L'angolo di passo trifase è generalmente di 1,2 gradi.

Come funziona
La struttura del motore passo-passo ibrido è diversa da quella del motore passo-passo reattivo.Lo statore e il rotore del motore passo-passo ibrido sono tutti integrati, mentre lo statore e il rotore del motore passo-passo ibrido sono divisi in due sezioni, come mostrato nella figura seguente.Sulla superficie sono distribuiti anche piccoli denti.
Le due cave dello statore sono ben posizionate e su di esse sono disposti gli avvolgimenti.Sopra sono mostrati motori bifase a 4 coppie, di cui 1, 3, 5 e 7 sono poli magnetici dell'avvolgimento di fase A e 2, 4, 6 e 8 sono poli magnetici dell'avvolgimento di fase B.Gli avvolgimenti dei poli magnetici adiacenti di ciascuna fase sono avvolti in direzioni opposte per produrre un circuito magnetico chiuso come mostrato nelle direzioni xey nella figura sopra.
La situazione della fase B è simile a quella della fase A. Le due fessure del rotore sono sfalsate di metà passo (vedi Figura 5.1.5), e la parte centrale è collegata da un acciaio magnetico permanente a forma di anello.I denti delle due sezioni del rotore hanno poli magnetici opposti.Secondo lo stesso principio del motore reattivo, finché il motore è energizzato nell'ordine ABABA o ABABA, il motore passo-passo può ruotare continuamente in senso antiorario o orario.
Ovviamente, tutti i denti sullo stesso segmento delle pale del rotore hanno la stessa polarità, mentre le polarità di due segmenti del rotore di segmenti diversi sono opposte.La più grande differenza tra un motore passo-passo ibrido e un motore passo-passo reattivo è che quando il materiale magnetico permanente magnetizzato viene smagnetizzato, ci sarà un punto di oscillazione e una zona di step-out.
Il rotore di un motore passo-passo ibrido è magnetico, quindi la coppia generata con la stessa corrente statorica è maggiore di quella di un motore passo-passo reattivo e il suo angolo di passo è solitamente piccolo.Pertanto, le macchine utensili CNC economiche generalmente richiedono un azionamento ibrido del motore passo-passo.Tuttavia, il rotore ibrido ha una struttura più complessa e una grande inerzia del rotore, e la sua velocità è inferiore a quella di un motore passo-passo reattivo.

Modifica della struttura e dell'unità
Esistono molti produttori nazionali di motori passo-passo e i loro principi di funzionamento sono gli stessi.Di seguito viene preso come esempio un motore passo-passo ibrido bifase domestico 42B Y G2 50C e il suo driver SH20403 per introdurre la struttura e il metodo di guida del motore passo-passo ibrido.[2]
Struttura del motore passo-passo ibrido bifase
Nel controllo industriale, è possibile utilizzare una struttura con piccoli denti sui poli dello statore e un gran numero di denti del rotore, come mostrato nella Figura 1, e il suo angolo di passo può essere reso molto piccolo.Figura 1 due

Lo schema strutturale del motore passo-passo ibrido di fase e lo schema elettrico dell'avvolgimento del motore passo-passo in Fig. 2, gli avvolgimenti bifase di A e B sono separati in fase nella direzione radiale e ci sono 8 poli magnetici sporgenti lungo la circonferenza dello statore.I 7 poli magnetici appartengono all'avvolgimento della fase A, mentre i poli magnetici 2, 4, 6 e 8 appartengono all'avvolgimento della fase B.Sono presenti 5 denti su ciascuna superficie polare dello statore e sono presenti avvolgimenti di controllo sul corpo polare.Il rotore è costituito da un acciaio magnetico a forma di anello e due sezioni di nuclei di ferro.L'acciaio magnetico a forma di anello è magnetizzato nella direzione assiale del rotore.Le due sezioni di nucleo di ferro sono installate rispettivamente alle due estremità dell'acciaio magnetico, in modo che il rotore sia diviso in due poli magnetici in direzione assiale.50 denti sono distribuiti uniformemente sul nucleo del rotore.I dentini presenti sulle due sezioni del nucleo sono sfalsati di metà passo.Il passo e la larghezza del rotore fisso sono gli stessi.

Processo di funzionamento del motore passo-passo ibrido bifase
Quando gli avvolgimenti di controllo bifase fanno circolare l'elettricità nell'ordine, solo un avvolgimento di fase viene energizzato per battimento e quattro battimenti costituiscono un ciclo.Quando una corrente passa attraverso l'avvolgimento di controllo, viene generata una forza magnetomotrice che interagisce con la forza magnetomotrice generata dall'acciaio magnetico permanente per generare una coppia elettromagnetica e far sì che il rotore esegua un movimento graduale.Quando l'avvolgimento di fase A è energizzato, il polo magnetico S generato dall'avvolgimento sul polo estremo N 1 del rotore attrae il polo N del rotore, in modo che il polo magnetico 1 sia dente a dente e le linee del campo magnetico siano dirette dal polo N del rotore alla superficie del dente del polo magnetico 1 e al polo magnetico 5 Dente a dente, i poli magnetici 3 e 7 sono dente a scanalatura, come mostrato nella Figura 4
图 Rotore energizzato con fase A. Diagramma di bilanciamento del rotore dello statore estremo.Poiché i piccoli denti sulle due sezioni del nucleo del rotore sono sfalsati della metà del passo, sul polo S del rotore, il campo magnetico del polo S generato dai poli magnetici 1 'e 5' respinge il polo S del rotore, che è esattamente dente-asola con il rotore, e il polo 3 ' E la superficie di 7′denti genera un campo magnetico di polo N, che attrae il polo S del rotore, in modo che i denti siano rivolti verso i denti.Il diagramma del bilanciamento del rotore del rotore con polo N e polo S quando l'avvolgimento di fase A è energizzato è mostrato nella Figura 3.

Poiché il rotore ha 50 denti in totale, il suo angolo di inclinazione è di 360°/50 = 7,2° e il numero di denti occupati da ciascun passo polare dello statore non è un numero intero.Pertanto, quando la fase A dello statore è eccitata, il polo N del rotore e il polo di 1 I cinque denti sono opposti ai denti del rotore e i cinque denti del polo magnetico 2 dell'avvolgimento di fase B accanto a i denti del rotore hanno un disallineamento del passo di 1/4, cioè 1,8°.Nel punto in cui è disegnato il cerchio, i denti del polo magnetico 3 della fase A e del rotore saranno spostati di 3,6° e i denti saranno allineati con le scanalature.
La linea del campo magnetico è una curva chiusa lungo l'estremità N del rotore → polo magnetico A (1) S → anello magneticamente conduttivo → polo magnetico A (3 ') N → estremità S del rotore → estremità N del rotore.Quando la fase A è spenta e la fase B è eccitata, il polo magnetico 2 genera la polarità N e i 7 denti del rotore del polo S più vicini ad esso vengono attratti, in modo che il rotore ruoti di 1,8 ° in senso orario per raggiungere il polo magnetico 2 e i denti del rotore a denti , B Lo sviluppo di fase dei denti dello statore dell'avvolgimento di fase è mostrato in Fig. 5, in questo momento, il polo magnetico 3 e i denti del rotore hanno un disallineamento del passo di 1/4.
Per analogia, se l'energizzazione viene continuata nell'ordine di quattro battute, il rotore ruota passo dopo passo in senso orario.Ogni volta che viene eseguita l'energizzazione, ciascun impulso ruota di 1,8 °, il che significa che l'angolo di passo è di 1,8 ° e il rotore ruota una volta. Richiede 360 ​​° / 1,8 ° = 200 impulsi (vedere Figure 4 e 5).

Lo stesso vale all'estremità estrema del rotore S. Quando i denti dell'avvolgimento sono opposti ai denti, il polo magnetico di una fase adiacente è disallineato di 1,8°.3 Driver del motore passo-passo Il motore passo-passo deve avere un driver e un controller per funzionare normalmente.Il ruolo del conducente è quello di distribuire gli impulsi di controllo in un anello e amplificare la potenza, in modo che gli avvolgimenti del motore passo-passo siano energizzati in un certo ordine per controllare la rotazione del motore.Il driver del motore passo-passo 42BYG250C è SH20403.Per l'alimentazione da 10 V ~ 40 V CC, i terminali A+, A-, B + e B- devono essere collegati ai quattro conduttori del motore passo-passo.I terminali DC + e DC- sono collegati all'alimentazione DC del driver.Il circuito di interfaccia di ingresso include il terminale comune (collegare al terminale positivo dell'alimentatore del terminale di ingresso)., Ingresso segnale di impulso (immettere una serie di impulsi, assegnati internamente per azionare la fase A, B del motore passo-passo), ingresso segnale di direzione (può realizzare la rotazione positiva e negativa del motore passo-passo), ingresso segnale offline.
Vantaggimodifica
Il motore passo-passo ibrido è diviso in due fasi, tre fasi e cinque fasi: l'angolo di passo a due fasi è generalmente di 1,8 gradi e l'angolo di passo a cinque fasi è generalmente di 0,72 gradi.Con l'aumento dell'angolo di passo, l'angolo di passo viene ridotto e la precisione viene migliorata.Questo motore passo-passo è il più utilizzato.I motori passo-passo ibridi combinano i vantaggi sia dei motori passo-passo reattivi che di quelli a magneti permanenti: il numero di coppie polari è uguale al numero di denti del rotore, che può essere variato in un ampio intervallo a seconda delle esigenze;l'induttanza dell'avvolgimento varia con
Il cambiamento di posizione del rotore è piccolo, facile da ottenere un controllo operativo ottimale;il circuito magnetico di magnetizzazione assiale, che utilizza nuovi materiali a magnete permanente con un elevato prodotto di energia magnetica, favorisce il miglioramento delle prestazioni del motore;l'acciaio magnetico del rotore fornisce l'eccitazione;nessuna oscillazione evidente.[3]