Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить начало и конец обмоток электродвигателя: обзор методик

Как определить начало и конец обмоток электродвигателя: обзор методик

Часто возникают затруднения при подключении электродвигателя после ремонта. Далеко не все ремонтные организации маркируют начало и конец обмоток 3-х фазного двигателя. Завод изготовитель в клеммной колодке маркирует контакты буквами С1- С6. Эта маркировка принята в нашей стране. По международному стандарту используются буквы латинского алфавита. Отсутствие маркировки может спровоцировать выход из строя двигателя при включении в сеть. Чтобы этого не произошло, необходимо знать, как определить начало и конец обмоток электродвигателя. Об этом мы сейчас и расскажем читателям сайта Сам Электрик.

Следует отметить, что в данном случае электродвигатель можно представить как трансформатор. А это значит, что неважно, с какой стороны начало или конец обмотки. Главное, они не должны включаться встречно.

Существует несколько методов распознавания. Для этого необходимы приборы:

  • мультиметр или тестер;
  • понижающий трансформатор;
  • контрольная лампочка.
  • Метод определения с помощью тестера
  • Метод развернутого треугольника
  • Соединение звездой
  • Определение с помощью батарейки
  • Определение рабочей и пусковой обмоток двигателя на 220 Вольт
  • Двигатели постоянного тока

Метод определения с помощью тестера

Прежде чем начать работу, необходимо подготовить рабочее место. Соблюсти все правила электробезопасности и не забывать, что работа с электричеством требует предельной концентрации внимания и аккуратности. Выполним работу способом трансформации.

Работы выполняются в следующей последовательности:

  • С помощью тестера находим выводы обмоток и помечаем их кембриками, подписав, например, первая обмотка помечается С1-С4, вторая С2-С5, третья С3-С6.
  • Соединяем две обмотки последовательно. На них подается пониженное напряжение с трансформатора.
  • На третьей произведем замеры напряжения. При согласованном включении, тестер будет показывать некоторое напряжение. Величина зависит от уровня напряжения, поступающего с трансформатора. При встречном включении, тестер будет показывать минимальное значение напряжения.
  • Маркируем соответствующими образом обе обмотки.
  • Разбираем схему и соединяем третью обмотку с любой другой. Подаем напряжение от трансформатора и производим замеры. Схема показана на рисунке снизу. Однако, на схеме подается опасное напряжение 220 вольт. В нашем случае мы подаем пониженное напряжение с трансформатора.
  • По аналогии с предыдущими измерениями определяем начало и конец третьей обмотки. Маркируем.
  • После определения и маркировки проводов, можно соединять двигатель звездой или треугольником и подключать к сети. При этом двигатель не должен издавать повышенный шум и нагреваться. Если это происходит, вы ошиблись в определении начала и конца обмоток. Если все правильно подключено, двигатель работает ровно и не нагревается.

Понижающий трансформатор нужен для ограничения тока в обмотках. Можно обойтись без него, но для ограничения тока, последовательно катушкам включают контрольную лампочку небольшой мощности.

Не стоит рисковать, подавая 220 вольт на обмотки без ограничения тока. В этом случае велика вероятность выхода двигателя из строя. Проще говоря, можно «сжечь» обмотки.

Метод развернутого треугольника

Существует более простой метод определения обмоток при отсутствии маркировки. При подключении треугольником. Это так называемый метод развернутого треугольника. Для определения понадобятся приспособления, применяемые в первом случае.

Работу выполняют в следующей последовательности:

  • Мультиметром находят обмотки.
  • Маркируют в произвольном порядке.
  • Соединяют все три катушки последовательно.
  • Подают пониженное напряжение.
  • Производят замеры напряжения на обмотках. При правильном соединении, напряжение на обмотках должны совпадать. Т.е. U1=U2=U Если на одной из них значение отличается, концы этой обмотки следует поменять местами.
  • На этом проверка заканчивается. Двигатель можно монтировать на рабочее место.

На рисунке показана схема измерений методом треугольника.

Если отсутствует мультиметр, проверить напряжение можно с помощью лампы. Уровень свечения должен быть во всех случаях одинаков. Если на одной из обмоток он отличается, то провода катушки меняют местами.

Соединение звездой

Этот метод применяется в исключительных случаях. После того, как обмотки будут найдены, их соединяют звездой и кратковременно подключают к сети. Если провода соединены неправильно, двигатель начинает гудеть и греться.

После отключения переключают одну из обмоток и опять подключают к сети. Таких переключений может быть не более трех. Следует запомнить, включают двигатель кратковременно, не более 2 секунд. Если оставить включенным на большее время, двигатель наверняка выйдет из строя.

Определение с помощью батарейки

Для этого метода потребуется тестер и батарейка. Это наиболее простой способ. Методика поиска с помощью батарейки заключается в следующем:

  1. С помощью тестера находим катушки на асинхронном двигателе.
  2. К одной из них подключается прибор.
  3. К выводам другой подключаем кратковременно несколько раз батарейку. Если в момент подачи напряжения тестер показывает отрицательное значение, это говорит о встречном включении обмоток.
  4. Проверяем поочередно все катушки и маркируем их соответствующим образом.

Схема измерений показана на рисунке снизу.

Аналогичным образом можно проверить с помощью аккумулятора. Разница заключается в том, что вместо батарейки применяется аккумулятор.

Определение рабочей и пусковой обмоток двигателя на 220 Вольт

Часто возникает необходимость определения рабочей и пусковой обмотки в однофазном двигателе. Это происходит по причине утраты надписи или после ремонта.

У двигателя имеются четыре провода. Методика проверки заключается в следующем:

  • Визуально осматриваем провода. Если провода имеют разное сечение, то с меньшим сечением будет пусковая;
  • Однако, стоит перепроверить. Замеряем сопротивление. Обмотка, имеющая меньшее значение будет рабочей, а вторая пусковая.
  • Производим маркировку проводников.

Схема замеров показана на рисунке снизу.

При наличии обмоток с одинаковым сопротивлением, любую обмотку можно использовать как рабочую или пусковую. Направление вращение меняют заменой местами обмоток.

Часто встречаются однофазные электродвигатели с тремя проводами. В этом случае тестером замеряют сопротивления. Получаем значения, например, 52 Ом, 18 Ом и 34 Ома. Это значит, что обмотка, имеющая меньшее значение (18 Ом) является рабочей, а вторая 34 Ома – пусковая. 52 Ома – суммарное сопротивление обеих катушек.

На рисунке снизу представлена схема двигателя с тремя выводами:

Двигатели постоянного тока

У двигателей постоянного тока обычно бывает два провода. Поэтому при подаче напряжения он начинает вращаться в определенную сторону. Если вращение не совпадает, в этом случае меняют полярность.

Аналогичным образом можно подключить шаговый двигатель. Например, имеются четыре вывода. Катушки у такого двигателя имеют одинаковое сопротивление, а провода, как правило, имеют цветные.

Подключаем к драйверу в произвольном порядке, смотрим, в какую сторону происходит вращение. Если необходимо поменять направление вращения, провода меняют местами.

Например, подключили – белый, синий, красный, черный. Для смены направления соединим – черный, красный, синий, белый.

Вот мы и рассмотрели, как определить начало и конец обмоток электродвигателя. Если остались вопросы по этой теме, задавайте их в комментариях под статьей!

Подключение шагового двигателя

Никак не разберусь как соединить мотор и драйвер, нашел на вики такое:

Shortcut for finding the proper wiring sequence

Читать еще:  Что такое система облегчения пуска двигателя

Reproduced by kind permission of Rustle Laidman at StepperWorld.com [1]

Connect the 4 coil wires to the controller in any pattern. If it doesn’t work at first, you only need try these 2 swaps:
Name A B C D
Arbitrary first wiring order 1 2 4 8
Switch end pair 1 2 8 4
switch middle pair 1 8 2 4

You’re finished when the motor turns smoothly in either direction. If the motor turns in the opposite direction from desired, reverse the wires so that ABCD would become DCBA.

Я правильно понял что можно методом тыка определить?
А драйвер не сгорит?

. the driver will sure fail when disconnecting the coils under load — cut the power before disconnecting!

Measure the coils with a ohm-meter, so you will get corresponding pairs (A/A’, B/B’) and connect them as 1,2 , 3,4 — then you only have to switch one pair (e.g.: 2,1 , 3,4) for changing direction .

Viktor
———
Aufruf zum Projekt «Müll-freie Meere» — [reprap.org] — Deutsche Facebook-Gruppe — [www.facebook.com]

Call for the project «garbage-free seas» — [reprap.org]

Не знаю актуально ли еще, но думаю будет полезно многим.

Да, пары на шаговике можно определить методом тыка, сгореть он может только в случае если будешь отключать и подключать провода под нагрузкой, поэтому все манипуляции проводить только при отключеном питании!

Также хочу поделиться секретом как ускорить процесс, приходилось подключать огромнейшее количество китайских шаговиков у которых цветовые обозначения выводов никогда не соответствуют документации, даже от одного производителя в зависимости от партии они отличались очень сильно.

Чтобы определить пары выводов шагового двигателя (A+,A-,B+,B-) не подключая его к драйверу необходимо методом перебора зымыкать между собой пары выводов и вращать вал двигателя, например у вас следующие цвета выводов Черный(Чр), Синий(Сн), Красный(Кр), Желтый(Жл), замыкаете между собой Чр+Сн и Кр+Жл, если вал начал вращаться с усилием и шажками, то поздравляю вы нашли пары, если же нет продолжайте перебор Чр+Кр и Сн+Жл, и так далее. Найдя пары подключайте к драйверу и проверяйте направление вращения, угадали хорошо, если нет то меняйте местами провода в паре, например у вас пары Чр+Сн и Кр+Жл, то меняете местами одну пару Сн+Чр, вторую не трогаете Кр+Жл и опять проверяете паправление вращения, угадали хорошо, если нет то продолжаете перебор: Чр+Сн и Жл+Кр, Сн+Чр и Жл+Кр.

Надеюсь обьяснил понятным языком.

Всем удачи в reprap!

У меня один драйвер сгорел из-за неправильного подключения:
Подключил (перепутал обмотки, подключал по цветам) А1, В1, А2, В2, вместо А1, А2, В1, В2

3D принтеры RUBOT Mini, Protos, BIG; 3D печать. www.rubot.org
Пластик для 3D принтеров: ABS 1200 р./катушка; PLA 1400 р./катушка
________________________________________________________________________________________________

Проще прозвонить обмотки мультиметром. И как я понял цифра у контактов означает номер обмотки.

И чем проще? Тем что еще в добавок нужен дополнительный инструмент (мультиметр)? Плюс вы делаете тот же самый перебор проводников. Не совсем понял о каких вы цифрах, на драйвере? Бывают разные обозначения, на промышленных драйверах это A+,A-,B+,B- в любительских бывают 1A,1B,2A,2B reprap относится к последним, хотя такое обозначение вводит в заблуждение, но вы правы в этом случае цифра это номер обмотки

Здесь главное не запутаться:
Если промышленное обозначение А+, А, В+, В — то буква это номер обмотки (А — первая, В вторая)
Тогда А1, А2 — первая обмотка, а цифры это номера проводов

3D принтеры RUBOT Mini, Protos, BIG; 3D печать. www.rubot.org
Пластик для 3D принтеров: ABS 1200 р./катушка; PLA 1400 р./катушка
________________________________________________________________________________________________

Что делать что делать, только опытным путем подключать.

я вот подключал шаговики к sanguinololu, драйвера pololu, в итоге заработало но при странном подключении, шаговик подключен к первая пара 1B-2A, вторая 1A-2B, что меня очень удивило, видимо все зависит от драйвера, а не от того что написано на материнской плате управления
и еще направление вращения можно поменять изменив электрическое подключение, а можно настройками в прошивке

День добрый
Возможно не по адресу. Но вопрос такой. Есть мега и рампс 1.4 драйверы палолу. Обмотки прозвонил подключил. подстроечный резистор повертел. ponterface давлю X+ гудит, давлю еще крутится в одну сторону. давлю снова крутится в другую сторону. и так хаотически меняется..то гудит то куда нибудь крутится. в чем может быть проблема?

с другим драйвером и другой осью и другим ШД история таже.

причем если давить X- то может просто гудеть и не крутиться вовсе.

при полном шаге гудит реже чем при 1/16 причем первое нажатие X+ и крутится в одну сторону.. второе в другую третье останавливает .

Драйвер шагового двигателя CW230

Драйвер CW230 позволяет управлять биполярным двухфазным шаговым двигателем с максимальным током до 3А на фазу. Двигатель может управляться в режиме до 1/64 шага.
Управление двигателем происходит с помощью 3 сигналов, подающихся на дифференциальные входы CP (Step) CW (Dir) и REST(Enable). Входные цепи имеют встроенную оптоизоляцию.

Преимущества:

  • Низкая стоимость
  • Оптически изолированные входные сигналы
  • Автоматическое уменьшения тока при простое двигателя
  • Защита от перенапряжения и короткого замыкания
  • Защита от не правильного подключения обмоток двигателя

Характеристики:

  • Напряжение питания — от 24 до 36В
  • Максимальный ток фазы — 3.0А
  • Максимальная частота шагов — 50кГц
  • Напряжение входных импульсов — от 5В до 24В (с внешним резистором)
  • Размеры драйвера — 119×71х35мм
СигналФункция
CP+
CP-
Импульсный входной сигнал представляет собой шаг, работает на каждом фронту сигнала. Для правильной работы длительность импульса должна быть больше, чем 10us.
CW+
CW-
Сигнал направления вращения, принимает низкий или высокий уровень. Для правильной работы при смене направления вращения сигнал должен быть установлен в контроллере не менее чем 10uS перед первым импульсом шага.
REST+
REST-
Сигнал используется для запрета работы двигателя (отключение двигателя). Как правило, не подключен и не используется.

Примечание:Обратите внимание, что направление движения двигателя зависит от подключения обмоток двигателя (начало и конец обмотки).

Подключение двигателя

СигналФункция
GNDОбщий провод питания
VCC+Плюсовой провод источника питания постоянного тока, напряжением от +24 В до +36 В, включая изменения, вызванные плаванием напряжения.
A+/А-Обмотка A двигателя (провода «начало» A+ и «конец» A- )
B+/B-Обмотка B двигателя (провода «начало» B+ и «конец» B-)

Примечание: Недопустима подача напряжения питания более 40В, возможен выход драйвера из строя.

Наш контроллер шагового двигателя, управление шаговым двигателем с очень низким энергопотреблением, прочный и экономически эффективный. Драйвер CW230 позволяет управлять биполярным двухфазным шаговым двигателем и взаимодействует с любой программой управления станками ЧПУ (CNC). Они пользуются высоким спросом в национальных, так и международных рынках.

Читать еще:  Что такое холодный запуск двигателя на скутере

Мы стали популярными среди наших клиентов, предлагая широкий спектр, каталог драйверов шагового двигателя CW230. Мы предлагаем нашим клиентам Аналоговые драйверы шаговых двигателей, контроллер шагового двигателя после строгого контроля качества в различных параметров качества.

Чтоб не делать драйвер шагового двигателя своими руками звоните нам и мы доставим его вам в короткое время. Шаговый двигатель купить можно у нас со склада в Ивано-Франковске. Кстати цена на Шаговые двигатели у нас самая низкая на рынке Украины. Мы доставляем товар по Украине, поэтому звоните будем рады сотрудничеству.

Скачать документацию CW230

Акция:

Цена за шт. с НДС* — 1517.82 1250 грн.

* — указанные цены не являются публичной офертой, носят исключительно информационный характер и могут отличаться от действительных цен.

При питании драйверов с использованием трансформаторов или импульсных блоков питания желательно применять устройство плавного пуска для защиты оборудования от пусковых токов.

Также возможное использование выпрямителя, если требуется питание постоянным током, а блоком питания служит трансформатор.

ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к шаговым двигателям для систем автоматики различных технических объектов. Техническим результатом является повышение надежности работы шагового двигателя увеличением создаваемого момента вращения и упрощением конструкции, а также уменьшение габаритов и массы. Сущность изобретения: в шаговом двигателе, содержащем многополюсный ротор с соосным диском с распределенными вдоль его периферии постоянными магнитами чередующейся полярности и намагниченные параллельно его оси, обмотки возбуждения расположены с обеих сторон диска ротора параллельно оси вращения ротора с возможностью взаимодействия создаваемыми электромагнитными полями с обоими полюсами диаметрально размещенных в отверстиях диска магнитов, имеющих высоту, равную или превышающую толщину диска, при этом обмотки возбуждения каждой фазы размещены симметрично оси ротора, обмотки возбуждения разных фаз размещены с угловым шагом, кратным половине углового шага размещения магнитов на диске ротора, при этом коэффициент кратности одной фазы четный, второй — нечетный, диаметр полюсных наконечников сердечников обмоток возбуждения не меньше диаметра магнитов, но не превышает шага размещения магнитов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шаговый двигатель, содержащий многополюсный ротор с соосным диском, имеющим распределенные вдоль его периферии и намагниченные параллельно их оси постоянные магниты чередующейся полярности, обмотку возбуждения с сердечником, магнитопроводами и полюсными наконечниками, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными обмотками возбуждения, все обмотки возбуждения образуют две фазы возбуждения и расположены с обеих сторон диска параллельно его оси вращения с возможностью взаимодействия создаваемыми электромагнитными полями с обоими полюсами постоянных магнитов, диаметрально размещенных в отверстиях диска, при этом постоянные магниты имеют высоту, равную или превышающую толщину диска, а обмотки возбуждения каждой фазы размещены симметрично оси ротора. 2. Шаговый двигатель по п.1, отличающийся тем, что обмотки возбуждения разных фаз размещены с угловым шагом, кратным половине углового шага размещения магнитов на диске ротора, при этом коэффициент кратности одной фазы четный, второй — нечетный. 3. Шаговый двигатель по п.2, отличающийся тем, что диаметр полюсных наконечников сердечников обмоток возбуждения не меньше диаметра постоянных магнитов, но не превышает шага размещения постоянных магнитов на диске.

Изобретение относится к шаговым двигателям для систем автоматики различных технических объектов.

В настоящее время известны различные конструкции шаговых двигателей, однако они, обладая определенными недостатками, зачастую не могут быть использованы в указанных системах.

Известен шаговый двигатель нереверсивный, содержащий закрепленный на корпусе магнитопровод со стержнями и наконечниками, между которыми по окружности размещены магниты также с наконечниками. Между зубцами ротора имеются прямоугольные вырезы для взаимодействия с фиксирующими вырезами в наконечниках. Каждый из наконечников магнитов выполнен заодно с крышкой одного из подшипников, при этом плоскость симметрии ротора совмещена с плоскостью симметрии магнитопровода (патент РФ №2030077, Н02К 37/00, 1988).

Недостаток шагового двигателя заключается в том, что он имеет сложную конструкцию, малый диаметр ротора не позволяет обеспечить большой крутящий момент при работе, форма деталей также сложна и нетехнологична. Конструкция известного шагового двигателя не обеспечивает малые величины угловых шагов ротора и имеет значительные габариты и массу.

Все эти недостатки снижают надежность работы шагового двигателя и сужают области его применения.

Известен шаговый двигатель, содержащий многополюсный ротор с соосным диском, имеющим распределенные вдоль его периферии, намагниченные параллельно его оси постоянные магниты с чередующимися полюсами, обмотку возбуждения с сердечником, магнитопроводами и полюсными наконечниками.

Сердечник, на который установлена катушка, магнитно связывает полюсные наконечники с катушкой. Шаг зубцов полюсных наконечников отличен от шага полюсов ротора (патент РФ №2008757, Н02К 37/00, 1994).

Известный шаговый двигатель имеет протяженные магнитопроводы с винтовыми соединениями, в которых неизбежно будут потери и рассеивания энергии. Конструкция шагового двигателя не может быть скомпонована в малом объеме, малый диаметр ротора не позволяет обеспечить большой крутящий момент при работе, форма деталей требует для изготовления несколько специальных штампов.

Этот шаговый двигатель рассматривается в качестве прототипа как наиболее близкий по назначению и имеющий наибольшее количество общих существенных признаков с заявляемым шаговым двигателем.

Анализ конструкций известных шаговых двигателей позволяет сделать вывод, что известный уровень техники не обеспечивает создания высоконадежного шагового двигателя с упрощенной конструкцией и малыми габаритами, который мог бы работать в различных областях применения.

Задача, решаемая изобретением, — создание высоконадежного малогабаритного шагового двигателя с простой конструкцией.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении надежности, выраженной в повышении создаваемого момента вращения при упрощении конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что шаговый двигатель, содержащий многополюсный ротор с соосным диском, имеющим распределенные вдоль его периферии и намагниченные параллельно их оси постоянные магниты чередующейся полярности, обмотку возбуждения с сердечником, магнитопроводами и полюсными наконечниками, согласно изобретению, снабжен дополнительными обмотками возбуждения, все обмотки возбуждения образуют две фазы возбуждения и расположены с обеих сторон диска параллельно его оси вращения с возможностью взаимодействия создаваемыми электромагнитными полями с обоими полюсами постоянных магнитов, диаметрально размещенных в отверстиях диска, при этом постоянные магниты имеют высоту, равную или превышающую толщину диска, а обмотки возбуждения каждой фазы размещены симметрично оси ротора.

Также согласно изобретению, для повышения надежности работы шагового двигателя, обмотки возбуждения разных фаз размещены с угловым шагом, кратным половине углового шага размещения постоянных магнитов на диске ротора, при этом коэффициент кратности одной фазы четный, второй — нечетный.

Кроме того, для повышения надежности диаметр полюсных наконечников сердечников обмоток возбуждения выбирается не меньшим диаметра постоянных магнитов, но не превышающим углового шага размещения постоянных магнитов.

Предлагаемое изобретение обеспечивает высокую надежность работы шагового двигателя увеличением создаваемого момента вращения и упрощением конструкции, а также уменьшение габаритов и массы.

Читать еще:  Starline e90 не показывает температуру двигателя

Это достигается тем, что:

— введение в конструкцию шагового двигателя дополнительных обмоток возбуждения, образующих две фазы возбуждения и расположенных с обеих сторон диска параллельно его оси вращения с возможностью взаимодействия создаваемыми электромагнитными полями с обоими полюсами, диаметрально размещенных в отверстиях диска постоянных магнитов, позволяет обеспечить увеличение создаваемого момента вращения (следовательно и надежности работы шагового двигателя), так как магнитодвижущие силы, создаваемые обмотками возбуждения каждой фазы, прикладываются диаметрально и попарно (в четырех точках);

— расположение обмоток возбуждения параллельно оси вращения диска позволяет скомпоновать шаговый двигатель в малом объеме с использованием пространства, определяемого радиусом диска;

— расположение обмоток каждой фазы возбуждения диаметрально с обоих полюсов постоянных магнитов и выполнение постоянных магнитов с высотой, равной или превышающей толщину диска, позволяет создавать высокоэффективную электромагнитную систему с малыми потерями и рассеиваниями энергии, что повышает надежность работы шагового двигателя;

— размещение обмоток возбуждения каждой фазы симметрично оси ротора позволяет уменьшить воздействия на опоры ротора при его повороте, то есть повысить ресурс и надежность работы шагового двигателя;

— размещение обмоток возбуждения разных фаз с угловым шагом, кратным половине углового шага размещения постоянных магнитов на диске, при четном коэффициенте кратности для одной фазы и нечетным — для другой, позволяет обеспечить шаг поворота ротора, равный также половине углового шага размещения постоянных магнитов, то есть уменьшить шаг поворота;

— выполнение полюсных наконечников сердечников обмоток возбуждения диаметром не меньше диаметра постоянных магнитов, но не более углового шага размещения постоянных магнитов на диске, позволяет обеспечить имеющимися элементами магнитных цепей (постоянными магнитами и полюсными наконечниками сердечников обмоток возбуждения) определенность дискретных угловых положений ротора, а также его фиксацию при остановах как при наличии, так и при отсутствии напряжения на обмотках возбуждения.

Кроме того, в шаговом двигателе небольшое количество деталей, что также обеспечивает высокую надежность заявляемого шагового двигателя.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 представлен осевой разрез шагового двигателя.

На фиг.2 — схема взаимодействия обмоток возбуждения и постоянных магнитов ротора.

На фиг.3 — вид Б на фиг.1, конструкция магнитопроводящих вкладышей.

На фиг.4 — разрез В-В на фиг.3, конструкция магнитной системы.

Шаговый двигатель содержит две крышки из магнитопроводящего металла, выполняющие функции магнитопроводов 1, закрепленные относительно друг друга стойками 2 из немагнитного металла. На выступах магнитопроводов 1 размещены катушки 3 с обмотками возбуждения 4, 5, образующими две фазы возбуждения. Выступы магнитопроводов 1 выполняют функции сердечников 6 обмоток возбуждения 4 и 5. В магнитопроводах 1 установлен поворотный ротор 7 с соосным диском 8. В отверстиях диска 8 по периферии диаметрально размещены постоянные магниты 9 чередующейся полярности, направления намагничивания которых параллельны оси ротора 7. Постоянные магниты 9 имеют высоту, равную или превышающую толщину диска 8. Обмотки возбуждения 4 и 5 расположены с обеих сторон диска 8 параллельно его оси вращения с возможностью взаимодействия создаваемыми электромагнитными полями с обоими полюсами постоянных магнитов 9. Диаметрально расположенные каждые четыре обмотки возбуждения 4 и 5 с обоих полюсов магнитов 9 образуют первую и вторую фазы возбуждения, соответственно. Обмотки возбуждения каждой фазы размещены симметрично оси ротора 7. Соседние постоянные магниты 9 намагничены в противоположных направлениях. Обмотки возбуждения 4 первой фазы возбуждения размещены относительно обмоток 5 второй фазы возбуждения на угол, кратный половине углового шага размещения постоянных магнитов 9 на диске 8, но не кратный шагу расположения постоянных магнитов 9, то есть коэффициент кратности одной фазы четный, второй — нечетный. Например, при 18 постоянных магнитах 9 обмотки возбуждения 4 и 5 могут быть расположены через 90°, в этом случае обмотки 4 первой фазы возбуждения совмещены с двумя магнитами 9, а обмотки 5 второй фазы возбуждения расположены между магнитами 9 или наоборот — в зависимости от того, на какие обмотки шагового двигателя последний раз было подано напряжение (фиг.1, 2).

Шаговый двигатель работает следующим образом.

Шаговый двигатель управляется последовательной поочередной подачей постоянного напряжения на обмотки 4, 5 первой и второй фаз возбуждения. Ротор 7 начнет пошаговый поворот при подаче напряжения на обмотки 4 или 5, с полюсными наконечниками 10 которых не совмещены постоянные магниты 9, при этом ротор 7 повернется на один угловой шаг ϕ, равный половине углового шага расположения магнитов 9 — до совмещения полюсных наконечников 10 этих обмоток с соседними магнитами 9. При подаче напряжения на обмотки другой фазы возбуждения ротор 7 повернется на очередной угловой шаг ϕ, также равный половине углового шага расположения магнитов 9, при этом шаг поворота всегда строго фиксирован. Далее процесс подачи постоянного напряжения на обмотки первой и второй фаз возбуждения повторяется.

Расположение магнитов 9 на максимальном радиусе увеличивает создаваемый момент поворота. Диаметральное расположение обмоток 4 и 5 с обоих полюсов магнитов 9 обеспечивает минимальную протяженность магнитопроводов 1, а следовательно, снижает потери энергии в магнитной системе и повышает надежность работы шагового двигателя.

Расположение обмоток возбуждения 4 и 5 параллельно оси вращения ротора 7 позволяет существенно уменьшить диаметр шагового двигателя без существенного увеличения его высоты.

Расположение обмоток 4 и 5 каждой фазы возбуждения диаметрально с обоих полюсов магнитов 9 и выполнение магнитов 9 с высотой, равной или превышающей толщину диска 8, также позволяет создавать высокоэффективную электромагнитную систему с малыми потерями и рассеиваниями энергии.

Размещение обмоток возбуждения 4 и 5 каждой фазы симметрично оси ротора 7 позволяет уменьшить воздействия на опоры 11 ротора 7.

Выполнение полюсных наконечников 10 сердечников 6 обмоток возбуждения 4 и 5 диаметром не меньше диаметра магнитов 9, но не более шага размещения магнитов 9 на диске 8 позволяет обеспечивать имеющимися элементами магнитных цепей (магнитами 9 и полюсными наконечниками 10 сердечников 6 обмоток возбуждения) определенность дискретных угловых положений неподвижного ротора 7, а также его фиксацию при остановах как при наличии, так и при отсутствии напряжения на обмотках возбуждения (фиг.2).

Для исключения взаимного влияния обмоток 4 и 5 различных фаз возбуждения их возможно магнитно соединить для организации отдельных магнитных цепей только магнитопроводящими вкладышами 12, при этом стойки 2 также должны выполняться из магнитопроводящего металла (фиг.3).

Шаговый двигатель может быть выполнен и с большим числом фаз, как и с большим количеством обмоток возбуждения в каждой фазе.

Таким образом, применение заявляемого шагового двигателя позволит:

— увеличить создаваемый момент поворота;

— повысить надежность работы;

— уменьшить габариты и массу.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector