Motoare DC sincrone. Marea enciclopedie a petrolului și gazelor. Motoare pas cu pas liniare sincrone

La unul sau altul aparat electric funcționat, necesită un mecanism de antrenare special. Un astfel de mecanism este motorul pas cu pas. În acest material, veți afla ce este, ce principiu de funcționare și în ce categorii este împărțit.

Motorul pas cu pas poate fi unipolar sau bipolar. Este un motor de curent continuu electric și fără perii capabil să împartă o revoluție completă în mai mulți pași identici. Acesta include următoarele detalii:

Motorul pas cu pas este utilizat în principal în următoarele scopuri:

• lucrul mașinii de frezat;
• lucru la mașină de șlefuit;
• asigură funcționarea diverselor aparate electrocasnice;
• lucru cu mijloace mecanice industriale;
• asigură transportul.

Principiul conducerii

Principiul de funcționare al acestei unități este următorul. Când se aplică tensiune la bornele, periile de pe motorul pas cu pas în sine încep să se miște constant. motor miscare inactiv are o proprietate unică: ea convertește impulsurile primite, având o orientare predominant dreptunghiulară, la o poziţie predeterminată a arborelui de antrenare ataşat.

Fiecare dintre impulsurile primite este capabil să miște arborele la un anumit unghi. Dispozitivele care sunt echipate cu o astfel de cutie de viteze au o eficienta maxima cu conditia ca exista mai multi electromagneti angrenaj care sunt situati in jurul unei piese centrale de fier care are forma de angrenaj. Circuitul de control extern alimentează electromagnetul. Dacă este necesară rotirea arborelui motorului, electromagnetul căruia i se aplică energia atrage dinții roții. Când sunt aliniate cu electromagnetul, ele sunt compensate față de partea magnetică ulterioară a motorului.

Primul electromagnet se oprește, iar apoi al doilea se pornește, după care angrenajul începe să se rotească, în timp ce se aliniază cu roata anterioară. Apoi această acțiune se repetă. numărul necesar de ori. Fiecare dintre aceste rotații se numește pas constant, în timp ce viteza de rotație a unui motor pas cu pas poate fi calculată numărând numărul de pași necesari pentru a-și finaliza revoluția.

Pentru a controla funcționarea motorului pas cu pas, se folosește un driver special. Acest lucru este necesar în cazurile în care configurați o unitate pentru a opera o mașină sau o utilizați pentru a porni un generator eolian.

Tipuri de motoare pas cu pas

Motoarele pas cu pas sunt împărțite în următoarele tipuri:

• cu magnet permanent;
• unitate hibridă sincronă;
• motor variabil.

Toate sunt oarecum diferite unele de altele, inclusiv principiile muncii lor.

De exemplu, antrenările cu magnet permanenți sunt echipate cu o parte magnetică specială în rotor. Astfel de motoarele funcționează pe principiul atracției sau respingerii statorul și rotorul unui motor bazat pe un electromagnet.

Motorul variabil are un rotor convențional de fier și funcționarea sa este construită pe principiul fundamentalității. Când nivelul minim de repulsie este permis cu cel mai mic decalaj, în timp ce punctele rotorului au o atracție către polii statori.

Dar o unitate hibridă poate combina ambele principii de funcționare, este considerat cel mai scump model de motoare pas cu pas.

Motoare pas cu două faze

Motorul cu două faze este foarte simplu, poate fi instalat de o persoană fără experiență specială. Indiferent dacă l-ați asamblat singur sau l-ați achiziționat de la raft, are două tipuri de înfășurări:

• unipolar;
• bipolar.

Dacă un motor pas cu pas are o înfășurare cu un robinet magnetic central care afectează fiecare fază, atunci este o unitate unipolară. Fiecare secțiune de înfășurare trebuie pornită pentru a asigura direcția corectă a câmpului magnetic. Prin urmare, în această unitate, polul magnetic poate funcționa fără a fi nevoie de comutare suplimentară direcțiile de curent și comutarea circuitelor sunt foarte simple, folosind câte un tranzistor pentru fiecare înfăşurare. Se iau în considerare următoarele modificări de fază:

• trei fire pe fază;
• șase pe ieșire.

Microcontrolerul motorului de antrenare poate fi utilizat pentru a activa tranzistorul într-o anumită secvență.

Și înfășurările pot fi conectate și prin atingerea firelor de conectare împreună cu magneții permanenți ai unității. Când conectați bornele bobinei, va fi dificil să rotiți arborele. Rezistență între capătul bobinei și firul comun egală cu jumătate din rezistență bobină și capete de sârmă. Arata asa pentru ca fir comun Are lungime mare decât jumătatea de bucată folosită pentru conectarea bobinelor.

Motoarele bipolare pas cu pas au o înfășurare cu o fază, în care curentul este furnizat într-o manieră inversă folosind un pol magnetic. Sistemul de control în acest caz va fi complex folosind o punte de legătură. Există două fire pe fază, dar nu sunt comune. Prin amestecarea semnalului motorului pas cu pas la frecvențe înalte, efectul de frecare al sistemului poate fi redus.

În plus, un alt tip de motor pas cu pas este trifazat, dar domeniul său de aplicare este prea îngust:

• în timpul funcționării mașinilor de frezat CNC;
• la unele vehicule în care se utilizează o supapă de accelerație;
• pe unitatea și imprimantele unor mărci.

Motoare pas cu pas reactive: caracteristici și principiu de funcționare

Este de remarcat faptul că unitățile active pas cu pas au un mare dezavantaj: acesta este un pas mare, care atinge câteva zeci de grade. În schimb, reactiv motoarele pas cu pas sunt capabile să reducă frecvența rotorului, datorită căruia pasul devine unghiular mai mic de un grad.

Caracteristica principală a propulsiei cu jet este că dinții sunt plasați pe polii statorului. Momentul de sincronizare în acesta este asigurat de diferența de rezistență magnetică de-a lungul axei transversale și longitudinale a unității.

Motorul pas cu pas reactiv are un dezavantaj cheie: acesta fără cuplu de sincronizare dacă înfășurările statorului sunt dezactivate.

Este posibilă creșterea gradului de reducere a motorului, indiferent de care, activ sau reactiv, folosind structuri multi-pachet, atunci când dinții statorului sunt deplasați unul spre celălalt de o parte a diviziunii, iar rotorul fiecărui pachet nu nu se mișcă și axele polilor lor sunt aceleași. Similar designul este foarte complex din punct de vedere al creațieiși nu este ieftin în formă finită, va necesita și un comutator complex.

Până în prezent, la vânzare puteți găsi un număr mare de diferite modele de motoare, care diferă în parametri precum:

• numărul de faze;
• tipul de plasare a înfășurării;
• moduri de fixare a rotorului etc.

La motoarele pas cu inductor, cuplul este creat de interacțiunea unui câmp magnetic, care este creat de înfășurările statorului și a unui magnet permanent situat în partea dințată a golului.

Cuplul de sincronizare dintr-un motor inductor este el însuși reactiv, rezultând o înfășurare a statorului, în timp ce magnetul permanent este capabil să producă un cuplu de fixare, menținând astfel rotorul pe loc. poziție dorită fara curent.

Spre deosebire de un motor pas cu pas reactiv, unul inductor, cu un pas similar, are un cuplu de sincronizare mai mare, precum și mai îmbunătățit. specificații.

Motoare pas cu pas liniare sincrone

Pentru a automatiza unele procese de producție într-o întreprindere, uneori devine necesară mutarea obiectelor într-un plan. Pentru a face acest lucru trebuie să utilizați un convertor special mișcarea de rotație în translație, care se realizează prin aplicarea cinematicii.

Cu motoarele pas cu pas liniare, puteți converti comanda impulsului direct în mișcare liniară, ceea ce va simplifica foarte mult schema cinematică a diferitelor acționări electrice.

Statorul din această unitate este prezentat sub forma unei plăci moale magnetic, iar firele sunt magnetizate prin funcționarea unui magnet permanent.

Diviziunile dinților din stator și din partea mobilă sunt aceleași, în timp ce ele pot fi deplasate cu o jumătate de diviziuneîntr-un fir de rotor. Fluxul de polarizare și rezistența sa magnetică, în acest caz, nu depind de locul în care se află partea în mișcare a motorului.

Pentru a muta un obiect într-un plan în funcție de două coordonate, se folosesc motoare de tip cu două coordonate.

De asemenea, în motoarele liniare se folosește suspensie pneumatică magnetică. Datorită forței de atracție magnetică, rotorul este atras de stator. Mai departe aerul este suflat sub rotor prin duze sub formă comprimată, în urma căreia apare o forță care respinge rotorul din stator. Deci între ele există o pernă de aer și rotorul atârnă peste stator cu un spațiu minim. Aceasta oferă o rezistență minimă la mișcarea rotorului și o poziționare de înaltă precizie.

Acționarea poate funcționa stabil cu condiția să nu existe pierderi de trepte în timpul procesării unghiului atunci când trenurile de impulsuri sunt aplicate pe înfășurările de comandă. În timpul fiecărui pas rotorul are un echilibru sigurîn raport cu vectorul de inducție magnetică legat de camp magnetic stator.

Modul de procesare a fiecărui pas trebuie să corespundă numărului de impulsuri de control care sunt aplicate înfășurărilor de antrenare și, în același timp, până la sosirea următorului impuls, trebuie să calculeze unghiul de rotație care i-a fost dat. La începutul fiecărui pas, viteza unghiulară a motorului trebuie să fie zero.

Sunt permise oscilații ale arborelui de antrenare unghiular față de valoarea stabilită. Ele sunt cauzate de prezența energiei cinetice, care este acumulată de arborele motorului în timpul lucrării din colț. În acest caz, energia care poate fi transformată în pierderi:

• magnetic;
• mecanic;
• electric.

Cu cât valoarea lor este mai mare, cu atât mai rapid este procesul de tranziție de a lucra cu un pas până la capătul unității.

La pornire, rotorul poate rămâne în urma fluxului statorului cu un pas sau chiar mai mult, rezultând o discrepanță între numărul de trepte ale rotorului și fluxul statorului.

Caracteristicile cheie ale unui motor pas cu pas sunt:

• caracteristica mecanică finală;
• ridica.

Caracteristica limitativă este dependența cuplului de sincronizare maxim posibil de frecvențele impulsurilor de control.

Și pickup este frecvența acestor impulsuri, ceea ce elimină posibilitatea de pierdere sau adăugare a unui pas în timpul procesării. Ridica considerat un indicator cheie modul de tranziție în motor. Este capabil să crească împreună cu cuplul de sincronizare, reducerea pasului, momentul de inerție al particulelor deplasate liniar sau rotite, precum și cu momentul static de rezistență.

Caracteristici de conectare a unui motor pas cu pas

Puteți conecta un motor de tip pas cu pas conform uneia sau altei scheme, care depinde de numărul de fire și de metodele de pornire.

Motoarele pot avea patru până la opt fire. Dacă sunt doar patru, atunci utilizarea motorului este posibilă numai cu un dispozitiv bipolar. Fiecare înfășurare de fază, dintre care există doar două, este echipată cu două fire. Perechile cu fir trebuie determinate folosind un contor, apoi driverul este conectat pas cu pas.

Motorul, echipat cu șase fire, include două fire pentru fiecare înfășurare și un robinet central, tot pentru fiecare dintre ele. Poate fi conectat atât la dispozitive unipolare, cât și bipolare. Pentru drive split trebuie folosit un dispozitiv special. pentru măsurare. La un dispozitiv unipolar, unitatea poate fi conectată folosind toate cele șase fire, iar la un dispozitiv unipolar, vor fi suficiente un capăt și o priză centrală de la fiecare înfășurare.

Motorul cu cinci fire practic nu diferă de cel anterior, cu toate acestea, bornele sale centrale sunt conectate din interior ca un singur cablu solid și au o ieșire la unul dintre fire. Nu separați înfășurările unele de altele, altfel le puteți rupe. În schimb, este mai bine să identificați centrul firului și să îl conectați la alți conductori, aceasta va fi cea mai eficientă soluție de conectare. După aceea, puteți conecta dispozitivul în sine și puteți verifica funcționalitatea acestuia.

Specificații cheie ale motorului

Înfășurarea primară la curent continuu creează Tensiune nominală. Și viteza inițială a cuplului de antrenare variază în funcție de curent. Timpul pentru reducerea cuplului liniar la viteze mai mari depinde de circuitul motorului și de inductanța înfășurărilor sale. Unele mărci de motoare cu protecție IP65 sunt capabile să funcționeze în cele mai dificile condiții.

Dacă doriți să alegeți un model de motor pas cu pas gata făcut de producție internă, acordați atenție principalelor caracteristici tehnice cele mai cunoscute modele:

• ShD-1 - gradul de treaptă este de 15, 4 faze, cuplul este de 40 Nt;
• DSh-0.04A - gradul pas 22.5, 4 faze, cuplu 100 Nt;
• DSHI 200 - grad pas 1,8, 4 faze, cuplu 0,25 Nt;
• DSh-6 - grad de treapta - 18, 4 faze, cuplu 2300 Nt.

De asemenea, populare printre cumpărători sunt modele precum:

• DShR-40 cu patru faze;
• SM-200-0,22;
• Purelogic R&D cu encoder;
• NEMA 23;
• STH-39D1112;
• SP-57;
• SanyoDenkiSM28.

La selectare motorul dorit, este necesar să se calculeze parametrii de putere, tensiune și cuplu.

Una dintre problemele cu funcționarea unui motor pas cu pas este controlul dispozitivelor în absența unui controler. Pentru a face față acestui lucru, trebuie luați un bloc de conexiune logică special, care ajută la controlul motorului în absența unui microcircuit adecvat. Cu toate acestea, cel mai bine este să controlați funcționarea motoarelor pas cu pas folosind un controler special.

Costul mediu al unui pas cu pas în orașele mari din Rusia și Ucraina

Costul acestui dispozitiv depinde direct de indicatori precum:

Costul mediu al unui motor pas cu pas unipolar este:

• Moscova - 3000 USD;
• Sankt Petersburg - 3500 USD;
• Kiev - 3500 USD;
• Harkov - 4000 c.u.

Deci, am spus ce este un motor pas cu pas, pe ce principiu funcționează, în ce categorii este împărțit și de ce proprietăți diferă. Sperăm că acest lucru vă va face mai ușor să alegeți momentul în care trebuie să achiziționați acest dispozitiv.

Pagina 3

Dimensiunile și caracteristicile principale ale seturilor de roți de tracțiune VNIIPTmash sunt prezentate în tabel. 6.2. Prin înlocuirea motorului cu patru poli cu un motor bipolar cu flanșă și frână electromagnetică încorporată, viteza căruciorului poate fi mărită de 2 ori, iar la utilizarea motoarelor electrice cu un număr variabil de poli, două trepte de viteză de funcționare poate fi obtinut.

În instalațiile de electropompe submersibile cu șurub se folosesc motoare electrice cu patru poli cu turația arborelui de 1500 rpm (sincrone), iar în instalațiile de electropompe centrifuge submersibile se folosesc motoare electrice bipolare cu turația arborelui de 3000 rpm.

Toate aceste compresoare sunt monocilindrice, au un diametru al cilindrului de 36 mm, un cod piston de 19 mm, un volum descris de piston, 0 87 dm3 - s. Se folosesc motoare electrice trifazate cu doi poli AVK2 - 0 7; AEC2 - 0,7 și AEC2 - 1 (respectiv), ale căror caracteristici sunt date în tabel. V-14.

EPU are un mecanism pentru controlul automat al pickup-ului. EPU funcționează de la un motor electric asincron monofazat cu doi poli Cu pornire a condensatorului Viteza rotorului 2800 rpm. Pentru a reduce nivelul de fundal, motorul electric este închis într-un ecran permalloy.

Dacă, de exemplu, există 12 sloturi în statorul unui motor electric cu doi poli, atunci există șase sloturi pe pol, iar aceste șase sloturi trebuie să găzduiască părțile laterale ale bobinelor tuturor celor trei faze care creează acest pol. Prin urmare, la proiectarea și realizarea circuitelor de înfășurare, numărul de sloturi pe pol și fază este o valoare caracteristică și decisivă.

Motoare electrice ventilate protejate si inchise cu aceleasi valori puterea și viteza de rotație au aceleași dimensiuni de instalare. Excepția de la aceasta regula generala sunt motoare electrice cu doi poli cu un design închis, ventilat, în care puterea este cu un pas mai mică decât cea a motoarelor electrice într-un design protejat. Totodată, pentru motoarele electrice bipolare A și AO de dimensiuni 6, 7, 8 și 9 la o putere de 14, 28, 55 și 100 kW, dimensiunile instalației sunt aceleași.

Începem calculul cu motoarele de curent continuu, deoarece calculul lor este mai simplu și mai clar decât motoarele de curent alternativ. Iată o explicație detaliată a tuturor valorilor calculate, care se vor găsi apoi în motoarele AC. Calculul este dat pentru motoarele electrice cu doi poli cu excitație în serie.

Se folosesc și pompe electrice cu șurub, care în exterior nu diferă de ESP-urile convenționale. În acest caz, uleiul de la puțuri la suprafață este alimentat nu de o centrifugă, ci de o pompă cu șurub (cu un singur șurub). În astfel de pompe se folosesc motoare electrice sincrone cu patru poli cu o turație a arborelui de 1500 rpm, iar în ESP convenționale se folosesc motoare electrice cu doi poli cu o turație a arborelui de 3000 rpm.

Periile trebuie apăsate pe suprafața comutatorului. Pentru asta sunt suporturile pentru perii. Deasupra periei este plasat un arc spiralat din sarma subtire. Un capac 5 este înșurubat deasupra tubului, ceea ce împiedică peria și arcul să cadă din tub. Suportul periei este presat în peretele carcasei motorului. Într-un motor cu doi poli, trebuie să existe două suporturi pentru perii cu perii. Acestea trebuie instalate astfel încât periile să fie între polii sistemului magnetic al motorului electric. Suporturile periilor trebuie izolate unul de celălalt și de carcasa motorului. Pentru a scurge curentul, un conductor izolat trebuie să fie înșurubat sau lipit pe suportul periei.

Vă recomandăm să citiți

Fundamentele Ingineriei Electrice

Plastie cu tesuturi locale Tehnica plastii cu tesuturi locale

Montare

Smoothie pentru slăbire: Rețete de Smoothie pentru pierderea în greutate și curățare

Antenă

Antipsihotice (Antipsihotice)

Iluminat

De ce nu îi ajută Rod pe toată lumea?

Electrician in apartament

Ameba structura sa. Ce este o ameba? Locul amebei în viața sălbatică

Echipament electric

Gătirea caserolei de orez ca la grădiniță