ویرایش محصول
مدل اصلی استپر موتور در اواخر دهه 1930 از سال 1830 تا 1860 ایجاد شد. با توسعه مواد مغناطیس دائمی و فناوری نیمه هادی، موتور پله ای به سرعت توسعه یافت و بالغ شد.در اواخر دهه 1960، چین شروع به تحقیق و ساخت موتورهای پله ای کرد.از آن زمان تا اواخر دهه 1960، عمدتاً تعداد کمی از محصولات توسط دانشگاه ها و موسسات تحقیقاتی برای مطالعه برخی از دستگاه ها توسعه یافتند.تنها در اوایل دهه 1970 پیشرفت هایی در تولید و تحقیق حاصل شد.از اواسط دهه 70 تا اواسط دهه 1980 وارد مرحله توسعه شد و محصولات مختلف با عملکرد بالا به طور مداوم توسعه یافتند.از اواسط دهه 1980، با توجه به توسعه و توسعه موتورهای پله ای هیبریدی، فناوری موتورهای پله ای هیبریدی چین، از جمله فناوری بدنه و فناوری درایو، به تدریج به سطح صنایع خارجی نزدیک شد.موتورهای پله ای هیبریدی مختلف کاربردهای محصول برای درایورهای آن در حال افزایش است.
استپر موتور به عنوان یک محرک یکی از محصولات کلیدی مکاترونیک است و به طور گسترده در تجهیزات اتوماسیون مختلف استفاده می شود.موتور پله ای یک عنصر کنترلی حلقه باز است که سیگنال های پالس الکتریکی را به جابجایی زاویه ای یا خطی تبدیل می کند.هنگامی که راننده پله یک سیگنال پالس دریافت می کند، موتور پله را به سمت چرخش یک زاویه ثابت (یعنی زاویه پله) در جهت تنظیم شده هدایت می کند.جابجایی زاویه ای را می توان با کنترل تعداد پالس ها کنترل کرد تا به هدف تعیین موقعیت دقیق دست یافت.استپر موتور هیبریدی یک موتور پله ای است که با ترکیب مزایای آهنربای دائمی و راکتیو طراحی شده است.به دو فاز، سه فاز و پنج فاز تقسیم می شود.زاویه گام دو فاز به طور کلی 1.8 درجه است.زاویه گام سه فاز به طور کلی 1.2 درجه است.

چگونه کار می کند
ساختار پله موتور هیبریدی با استپر موتور راکتیو متفاوت است.استاتور و روتور استپر موتور هیبریدی همگی یکپارچه هستند، در حالی که استاتور و روتور استپر موتور هیبریدی مطابق شکل زیر به دو بخش تقسیم می شوند.دندان های کوچک نیز روی سطح پخش می شوند.
دو شیار استاتور به خوبی قرار گرفته اند و سیم پیچ ها روی آنها چیده شده اند.موتورهای 4 جفت دو فاز نشان داده شده است که 1، 3، 5 و 7 آن قطب های مغناطیسی سیم پیچ فاز A و 2، 4، 6 و 8 قطب های مغناطیسی سیم پیچ فاز B هستند.سیم‌پیچ‌های قطب مغناطیسی مجاور هر فاز در جهات مخالف پیچیده می‌شوند تا یک مدار مغناطیسی بسته ایجاد کنند، همانطور که در جهات x و y در شکل بالا نشان داده شده است.
وضعیت فاز B مشابه فاز A است. دو شکاف روتور به اندازه نصف گام به هم چسبیده اند (شکل 5.1.5 را ببینید)، و وسط توسط یک فولاد مغناطیسی دایمی حلقه ای شکل به هم متصل شده است.دندانه های دو بخش روتور دارای قطب های مغناطیسی مخالف هستند.طبق همان اصل موتور راکتیو، تا زمانی که موتور به ترتیب ABABA یا ABABA انرژی دارد، استپر موتور می تواند به طور مداوم در خلاف جهت عقربه های ساعت یا در جهت عقربه های ساعت بچرخد.
بدیهی است که تمام دندانه های یک قطعه از پره های روتور دارای قطبیت یکسان هستند، در حالی که قطبیت دو بخش روتور از بخش های مختلف مخالف هستند.بزرگترین تفاوت بین یک موتور پله ای هیبریدی و یک موتور پله ای راکتیو این است که وقتی ماده مغناطیسی دائمی مغناطیسی مغناطیسی زدایی می شود، یک نقطه نوسان و یک منطقه گام به بیرون وجود خواهد داشت.
روتور یک استپر موتور هیبریدی مغناطیسی است، بنابراین گشتاور تولید شده تحت همان جریان استاتور بزرگتر از یک موتور پله ای راکتیو است و زاویه گام آن معمولاً کوچک است.بنابراین، ابزارهای CNC اقتصادی به طور کلی به درایو موتور پله ای هیبریدی نیاز دارند.با این حال، روتور هیبریدی ساختار پیچیده تر و اینرسی روتور بزرگ دارد و سرعت آن کمتر از یک موتور پله ای راکتیو است.

ویرایش ساختار و درایو
بسیاری از تولید کنندگان داخلی موتورهای پله ای وجود دارند و اصول کار آنها یکسان است.در ادامه یک موتور پله ای هیبریدی دو فاز خانگی 42B Y G2 50C و درایور آن SH20403 را به عنوان مثال برای معرفی ساختار و روش رانندگی استپر موتور هیبریدی آورده ایم.[2]
ساختار موتور پله ای هیبریدی دو فاز
در کنترل صنعتی می توان از سازه ای با دندانه های کوچک روی قطب های استاتور و تعداد زیادی دندانه روتور که در شکل 1 نشان داده شده است استفاده کرد و زاویه گام آن را بسیار کوچک کرد.شکل 1 دو

نمودار ساختاری موتور پله ای هیبریدی فاز، و نمودار سیم کشی سیم پیچ موتور پله ای در شکل 2، سیم پیچ های دو فاز A و B در جهت شعاعی از هم جدا شده اند و 8 قطب مغناطیسی بیرون زده در امتداد وجود دارد. محیط استاتور7 قطب مغناطیسی مربوط به سیم پیچ فاز A و قطب های مغناطیسی 2، 4، 6 و 8 مربوط به سیم پیچ فاز B هستند.روی هر سطح قطب استاتور 5 دندانه وجود دارد و روی بدنه میله سیم پیچ های کنترلی وجود دارد.روتور از یک فولاد مغناطیسی حلقه ای شکل و دو بخش از هسته های آهنی تشکیل شده است.فولاد مغناطیسی حلقه ای شکل در جهت محوری روتور مغناطیسی می شود.دو بخش از هسته های آهنی به ترتیب در دو سر فولاد مغناطیسی نصب می شوند، به طوری که روتور در جهت محوری به دو قطب مغناطیسی تقسیم می شود.50 دندان به طور مساوی روی هسته روتور توزیع شده است.دندانه های کوچک روی دو بخش هسته به اندازه نیمی از زمین به هم می ریزند.گام و عرض روتور ثابت یکسان است.

فرآیند کار موتور پله ای هیبریدی دو فاز
هنگامی که سیم‌پیچ‌های کنترل دو فاز الکتریسیته را به ترتیب به گردش در می‌آورند، تنها یک سیم‌پیچ فاز در هر ضربان انرژی می‌گیرد و چهار ضربان یک چرخه را تشکیل می‌دهند.هنگامی که یک جریان از سیم پیچ کنترل عبور می کند، یک نیروی مغناطیسی ایجاد می شود که با نیروی مغناطیسی تولید شده توسط فولاد مغناطیسی دائمی برای تولید گشتاور الکترومغناطیسی و ایجاد حرکت پلکانی روتور در تعامل است.هنگامی که سیم‌پیچ فاز A انرژی می‌گیرد، قطب مغناطیسی S ایجاد شده توسط سیم‌پیچ روی روتور N قطب انتهایی 1، قطب N روتور را جذب می‌کند، به طوری که قطب مغناطیسی 1 دندان به دندان است و خطوط میدان مغناطیسی هدایت می‌شوند. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، از قطب N روتور تا سطح دندانه قطب مغناطیسی 1، و قطب مغناطیسی 5 دندان به دندان، قطب های مغناطیسی 3 و 7 دندان به شیار هستند.
图 نمودار تعادل روتور استاتور افراطی N روتور پر انرژی فاز A.از آنجایی که دندانه های کوچک روی دو بخش هسته روتور به اندازه نصف گام به هم می خورند، در قطب S روتور، میدان مغناطیسی قطب S ایجاد شده توسط قطب های مغناطیسی 1 و 5، قطب S روتور را دفع می کند. که دقیقاً دندان به شیار با روتور است، و قطب 3 ' و سطح 7'دندان یک میدان مغناطیسی قطب N ایجاد می کند، که قطب S روتور را جذب می کند، به طوری که دندان ها رو به دندان هستند.دیاگرام تعادل روتور قطب N و S روتور هنگامی که سیم‌پیچ فاز A انرژی دارد در شکل 3 نشان داده شده است.

از آنجایی که روتور در مجموع 50 دندانه دارد، زاویه گام آن 360 درجه / 50 = 7.2 درجه است و تعداد دندانه های اشغال شده توسط هر گام قطب استاتور یک عدد صحیح نیست.بنابراین، زمانی که فاز A استاتور برق می‌گیرد، قطب N روتور و قطب 1 پنج دندانه مخالف دندانه‌های روتور هستند و پنج دندانه قطب مغناطیسی 2 فاز B در کنار آن قرار دارند. دندانه های روتور دارای 1/4 ناهماهنگی گام، یعنی 1.8 درجه هستند.در جایی که دایره رسم می شود، دندانه های قطب مغناطیسی فاز A 3 و روتور 3.6 درجه جابجا می شوند و دندانه ها با شیارها در یک راستا قرار می گیرند.
خط میدان مغناطیسی یک منحنی بسته در امتداد انتهای N روتور → A (1) S قطب مغناطیسی → حلقه رسانای مغناطیسی → A (3 ') N قطب مغناطیسی → روتور S-انت → روتور N-انت.هنگامی که فاز A خاموش می شود و فاز B روشن می شود، قطب مغناطیسی 2 قطبیت N ایجاد می کند و روتور قطب S 7 دندان نزدیک به آن جذب می شود، به طوری که روتور 1.8 درجه در جهت عقربه های ساعت می چرخد ​​تا قطب مغناطیسی 2 و دندانه های روتور به دندان برسد. , B توسعه فاز دندانه های استاتور سیم پیچ فاز در شکل 5 نشان داده شده است، در این زمان، قطب مغناطیسی 3 و دندانه های روتور دارای گام نادرست 1/4 هستند.
به قیاس، اگر انرژی دهی به ترتیب چهار ضربه ادامه یابد، روتور گام به گام در جهت عقربه های ساعت می چرخد.هر بار که انرژی دهی انجام می شود، هر پالس تا 1.8 درجه می چرخد، به این معنی که زاویه گام 1.8 درجه است، و روتور یک بار می چرخد.

همین امر در انتهای انتهایی روتور S نیز صادق است. هنگامی که دندانه های سیم پیچ در مقابل دندانه ها قرار می گیرند، قطب مغناطیسی یک فاز در کنار آن به میزان 1.8 درجه ناهمتراز می شود.3 درایور موتور پله ای موتور پله ای باید دارای درایور و کنترلر باشد تا به طور معمول کار کند.نقش درایور این است که پالس های کنترل را در یک حلقه توزیع کند و توان را تقویت کند، به طوری که سیم پیچ های موتور پله ای برای کنترل چرخش موتور به ترتیب خاصی انرژی می گیرند.درایور استپر موتور 42BYG250C SH20403 می باشد.برای منبع تغذیه 10 ولت الی 40 ولت DC، ترمینال های A +، A-، B + و B- باید به چهار سیم استپر موتور متصل شوند.پایانه های DC + و DC- به منبع تغذیه DC راننده متصل می شوند.مدار رابط ورودی شامل ترمینال مشترک (به ترمینال مثبت منبع تغذیه ترمینال ورودی وصل شود).ورودی سیگنال پالس (ورودی یک سری پالس، به صورت داخلی برای درایو موتور پله A، B فاز)، ورودی سیگنال جهت (می تواند چرخش مثبت و منفی موتور پله را متوجه شود)، ورودی سیگنال آفلاین.
بهره مند شوید
موتور پله هیبریدی به دو فاز، سه فاز و پنج فاز تقسیم می شود: زاویه پله دو فاز به طور کلی 1.8 درجه و زاویه پله پنج فاز به طور کلی 0.72 درجه است.با افزایش زاویه گام، زاویه گام کاهش می یابد و دقت بهبود می یابد.این استپ موتور بیشترین استفاده را دارد.موتورهای پله ای هیبریدی مزایای موتورهای پله ای راکتیو و دائمی را با هم ترکیب می کنند: تعداد جفت قطب ها برابر با تعداد دندانه های روتور است که می تواند در محدوده وسیعی در صورت لزوم تغییر کند.اندوکتانس سیم پیچ با آن متفاوت است
تغییر موقعیت روتور کوچک است، دستیابی به کنترل عملیات بهینه آسان است.مدار مغناطیسی مغناطیسی محوری، با استفاده از مواد مغناطیسی دائمی جدید با محصول انرژی مغناطیسی بالا، منجر به بهبود عملکرد موتور می شود.فولاد مغناطیسی روتور تحریک را فراهم می کند.بدون نوسان آشکار[3]