Tenendo le caratteristiche di coppia dei motori passo-passo
Quando la bobina del motore passo-passo passa attraverso la corrente continua, la relazione tra la coppia elettromagnetica del rotore caricato (la coppia elettromagnetica recuperata generata dall'equilibrio della coppia di carico viene chiamata coppia statica o coppia statica) e l'angolo di potenza del rotore viene chiamato angolo- ancora. Caratteristiche di coppia, sono le caratteristiche statiche del motore. Come mostrato di seguito:
Poiché il rotore è un magnete permanente e la densità magnetica del traferro risultante è sinusoidale, la curva teorica della coppia statica è un'onda sinusoidale. Questa caratteristica di coppia angolare-stazionaria è un indicatore importante della capacità del motore passo-passo di generare una coppia elettromagnetica. Maggiore è la coppia massima, migliore è, e più la forma d'onda della coppia si avvicina alla sinusoide, meglio è. Infatti, c'è una coppia di cogging sotto il polo magnetico, che causa la distorsione della coppia combinata. Ad esempio, la coppia di cogging del motore bifase è 4 volte armonica del periodo dell'angolo di coppia statico e viene aggiunta alla coppia statica sinusoidale. La coppia mostrata è:
TL = TMsin [(âL / θM) n / 2]
In cui TL e TM rappresentano ciascuno una coppia di carico e una coppia statica massima (o una coppia di mantenimento), e gli angoli di potenza corrispondenti sono θL e θM, e il cambiamento dell'angolo di spostamento determina la precisione di posizionamento del motore passo-passo. Secondo la formula di cui sopra:
âL = (2θM / n) arcsin (TL / TM)
L'angolo di passo θ del motore passo-passo a magneti permanenti PM e del motore passo-passo ibrido HB è descritto nella lezione precedente: θs = 180 ° / PNr, e l'angolo è cambiato all'angolo meccanico (radiante), quindi diventa la seguente formula :
Θs = n / (2NR)
La precedente formula Nr è il numero di denti del rotore o il numero di coppie polari, quindi il motore bifase θM = θs.
La coppia di carico è il carico della coppia elettromagnetica (come la forza della molla o la forza di sollevamento dell'oggetto pesante, ecc.), Se il motore deve spostarsi in avanti e indietro, produrrà una deviazione angolare di 2θL . Per migliorare l'accuratezza posizionale, θL è piccolo, quindi, in base a Per l'arco di θL = (2θM / n) (TL / TM), un motore passo-passo con una coppia statica Tm massima e un angolo di passo piccolo θs dovrebbero essere selezionati, che è un motore ad alta risoluzione. Secondo l'equazione θs = n / (2Nr), più piccolo è il θs, maggiore è il Nr.
Inoltre, la struttura del rotore del motore passo-passo ad alta risoluzione è approssimativamente classificata in tre tipi: tipo PM, tipo VR e tipo HB e la risoluzione del tipo HB è la migliore.
A causa della relazione tra i magneti dello statore di tipo PM e la struttura a livello di artiglio, l'aumento del numero di poli dello statore è limitato dalla lavorazione. La superficie del rotore di tipo HB non ha denti, e il polo N e il polo S sono alternativamente magnetizzati sulla superficie del rotore. Pertanto, il numero di polo è il logaritmo polare Nr. Analogamente, l'aumento del polo del rotore Nr è anche limitato dal meccanismo di magnetizzazione. Quando il numero di denti del rotore di tipo VR è uguale a quello del tipo HB, lo stesso Nr viene utilizzato perché il magnete permanente non viene utilizzato, ma l'angolo di passo θ è due volte il tipo HB, e poiché non vi è alcun permanente polo magnetico, la coppia massima Tm è inferiore al tipo HB.
Quando il motore passo-passo bifase ha un diametro esterno di circa 42 mm, Nr = 100 denti e un angolo di passo di 0,9 °, che è la risoluzione più alta nell'uso effettivo. Quando Nr diventa più grande e la reattanza aumenta, la coppia diminuirà alle alte velocità. Pertanto, un motore con Nr = 50 e un angolo di passo di 1,8 è ampiamente utilizzato. Per la struttura di tipo HB, la precisione dell'angolo di passo dello stato a pieno gradino è del 3%, l'angolo di rotazione del motore passo-passo θ = nθs, non vi è alcun errore cumulativo in ogni fase dell'operazione e la velocità del motore è abbastanza grande da aumentare n (θs piccolo)) per migliorare la precisione del posizionamento posizionale.