Vikupautomsk.ru

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

Разница между бесщеточным двигателем и шаговым двигателем

Разница между бесщеточным двигателем и шаговым двигателем

Я думаю, что понимаю принципы работы бесщеточного двигателя и шагового двигателя, но меня немного смущает разница. Является ли бесщеточный двигатель постоянного тока очень простым шаговым двигателем? При правильном управлении можно ли использовать бесщеточный двигатель постоянного тока в качестве шагового двигателя? Если нет, то чем они отличаются?

Для новичка в области электроники кто-то может выделить сходства и различия между шаговыми двигателями и бесщеточными двигателями постоянного тока?

Два в основном одинаковы, по сути. Тем не менее, они отличаются по назначению. Шаговый двигатель предназначен для работы, в частности, в ступенях. Мотор BLDC предназначен для обеспечения плавного движения.

Поскольку для управления движением используются шаговые двигатели, желательна повторяемость шагов. То есть, если вы начнете с одного шага, затем с другого, а затем с первого шага, он в идеале должен вернуться именно туда, где он был ранее. Различные вещи могут испортить это; провалы в подшипниках, трение и т. д. Двигатели BLDC оптимизированы для обеспечения плавного крутящего момента между ступенями, а не повторяемости.

Шаговые двигатели предназначены для максимизации удерживающего момента , способности шагового двигателя удерживать механическую нагрузку на одном из этапов. Это достигается поддержанием высокого тока обмотки, даже если ротор выровнен со статором. Это тратит много энергии, потому что не генерирует крутящий момент, если нагрузка не пытается повернуть со своего положения, но при этом не требуется какой-либо механизм обратной связи.

С другой стороны, BLDC обычно работают с ротором, отстающим от статора, так что приложенный ток всегда генерирует максимальный крутящий момент, что и делал бы щеточный двигатель. Если требуется меньший крутящий момент, то ток уменьшается. Это более эффективно, но нужно знать положение нагрузки, чтобы знать, какой крутящий момент нужно приложить. Следовательно, шаговые двигатели, как правило, больше по размеру, чтобы обеспечить дополнительный нагрев при работе двигателя при максимальном токе все время.

Кроме того, в большинстве случаев люди ожидают, что степпер будет способен выполнять небольшие шаги для точного управления движением. Это означает большое количество магнитных полюсов. Шаговый двигатель обычно имеет сотни шагов на оборот. У BLDC обычно будет намного меньше. Например, недавно я играл с BLDC с жесткого диска, и у него было четыре «шага» на оборот.

Шаговые двигатели обычно рассчитаны на максимальный удерживающий момент, а на скорость — на второй. Обычно это означает, что обмотки имеют очень много оборотов, что создает более сильное магнитное поле и, следовательно, больший крутящий момент на единицу тока. Однако это происходит за счет увеличения противо-ЭДС, что снижает скорость на единицу напряжения.

Кроме того, шаговые двигатели обычно приводятся в движение двумя фазами, разнесенными на 90 градусов, в то время как BLDC обычно имеют три фазы, составляющие 120 градусов (хотя в обоих случаях есть исключения):

шаговый двигатель

BLDC

Несмотря на эти различия, степпер может работать как BLDC, или BLDC как степпер. Однако, учитывая противоречивые намерения проекта, результат, вероятно, будет менее чем оптимальным.

Русские Блоги

Принцип работы двигателя постоянного тока

Каталог статей

  • Резюме
  • Классификация двигателей
  • Матовый мотор
    • Принцип электромагнитной индукции Фарадея
    • Принцип щеточного двигателя
    • Принципиальная электрическая схема
  • Бесщеточный двигатель

Резюме

  • Мощность многороторного БПЛА исходит от пропеллера, а вращение пропеллера является результатом вращения двигателя.

Классификация двигателей

Матовый мотор

Принцип Фарадея электромагнитной индукции

  • Когда ток проходит через провод, он производит магнитный эффект.Правило правой руки, Ток течет в направлении четырех пальцев, направление, на которое указывает материнский палец, соответствует полюсу N, а обратное — полюсу S.
Читать еще:  Шкода двигатель прогрет из печки холодный воздух

Принцип щеточного двигателя

  • Устройство, в котором катушка наматывается на железный стержень, называетсяЭлектромагнит, Когда катушка находится под напряжением, железный стержень производит магнетизм. Добавьте центр железного стержня к вращающемуся валу и добавьте постоянный магнит снаружи.
  • магнитНеприятие одного пола, влечение к противоположному полу. Полюс N электромагнита будет толкаться постоянным магнитом N, а также притягиваться постоянным магнитом S, поэтому он будет двигаться по часовой стрелке вдоль оси вращения.
  • Полюс S электромагнита также будет отталкиваться полюсом S постоянного магнита и притягиваться полюсом N постоянного магнита, поэтому он также будетПо часовой стрелке
  • Как показано в (Вид сверху

На данный момент мы надеемся, что электромагнитПродолжай поворачивать, Я естественно подумал сделать электромагнитНаправление текущих измененийТаким образом, исходный полюс N электромагнита становится полюсом S, а полюс S становится полюсом N, поэтому электромагнит продолжает вращаться по часовой стрелке из-за действия постоянного магнита, а затем магнитный полюс электромагнита изменяется, когда он вращается на 180 градусов, поэтому электромагнитный Утюг будет менять направление своего магнитного полюса каждый раз, когда он поворачивается на 180 градусов, поэтому он будет продолжать вращаться.

На вращающийся вал электромагнита внутри двигателя установите два полукруглых проводника и используйте дваЩеткаЗажат между двумя полукруглыми проводниками. Когда электромагнит поворачивается на 180 градусов из-заинерцияПовернется на небольшой угол, более 180 градусов, и в это время изменилось положение щетки, контактирующей с проводником, то есть положительный и отрицательный электроды источника питания изменились, а также изменилось направление тока

Как показано в (Вид сверху

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ЛЮБЫХ МОДЕЛЕЙ ______________ _____________ СО СКЛАДА И ПОД ЗАКАЗ

Самое популярное

Календарь

ПВСЧПСВ
123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28

Анонсы новостей

Стоматологические услуги и процедуры

Современные люди, что сталкиваются с болями или заболеваниями зубов, предпочитают обращаться в проверенные центры и клиники, в которых работают опытные, квалифицированные врачи. Например, такая стоматология в санкт петербурге, как «Хорошая стоматолог.

Архив новостей

  • Май, 2011
  • Апрель, 2011
  • Март, 2011
  • Февраль, 2011
  • Январь, 2011

Шаговые двигатели: принцип действия и отличия от двигателей постоянного тока

Шаговые двигатели: принцип действия и отличия от двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока (ДПТ) с постоянными магнитами Lenze начинают работать сразу, как только к якорной обмотке будет приложено постоянное напряжение. Переключение направления тока через обмотки ротора осуществляется механическим коммутатором — коллектором. Постоянные магниты при этом расположены на статоре.

Шаговый двигатель (ШД) может быть рассмотрен как ДПТ без коллекторного узла. Обмотки ШД являются частью статора. На роторе расположен постоянный магнит или, для случаев с переменным магнитным сопротивлением, зубчатый блок из магнитомягкого материала. Все коммутации производятся внешними схемами. Обычно система мотор — контроллер разрабатывается так, чтобы была возможность вывода ротора в любую, фиксированную позицию, то есть система управляется по положению. Цикличность позиционирования ротора зависит от его геометрии.

Принято различать шаговые двигатели (Autonics, Motionking, Fulling motor) и серводвигатели (Lenze). Принцип их действия во многом похож, и многие контроллеры могут работать с обоими типами. Основное отличие заключается в шаговом (дискретном) режиме работы шагового двигателя (n шагов на один оборот ротора) и плавности вращения синхронного двигателя. Серводвигатели требуют наличия в системе управления датчика обратной связи по скорости и/или положению, в качестве которого обычно используется резольвер или sin/cos энкодер. Шаговые двигатели преимущественно используются в системах без обратных связей, требующих небольших ускорений при движении. В то время как синхронные сервомоторы обычно используются в скоростных высокодинамичных системах.

Читать еще:  Двигатель 3s fse не развивает обороты

Шаговые двигатели (ШД) делятся на две разновидности: двигатели с постоянными магнитами и двигатели с переменным магнитным сопротивлением (гибридные двигатели). С точки зрения контроллера отличие между ними отсутствует. Двигатели с постоянными магнитами обычно имеют две независимые обмотки, у которых может присутствовать или отсутствовать срединный отвод

Биполярные шаговые двигатели с постоянными магнитами и гибридные двигатели сконструированы более просто, чем униполярные двигатели, обмотки в них не имеют центрального отвода.

а это упрощение приходится платить более сложным реверсированием полярности каждой пары полюсов мотора.

Шаговые двигатели имеют широкий диапазон угловых разрешений. Более грубые моторы обычно вращаются на 90° за шаг, в то время как прецизионные двигатели могут иметь разрешение 1,8° или 0,72° на шаг. Если контроллер позволяет, то возможно использование полушагового режима или режима с более мелким дроблением шага (микрошаговый режим), при этом на обмотки подаются дробные значения напряжений, зачастую формируемые при помощи ШИМ-модуляции.

Если в процессе управления используется возбуждение только одной обмотки в любой момент времени, то ротор будет поворачиваться на фиксированный угол, который будет удерживаться пока внешний момент не превысит момента удержания двигателя в точке равновесия.

Для правильного управления биполярным шаговым двигателем необходима электрическая схема, которая должна выполнять функции старта, стопа, реверса и изменения скорости. Шаговый двигатель транслирует последовательность цифровых переключений в движение. «Вращающееся» магнитное поле обеспечивается соответствующими переключениями напряжений на обмотках. Вслед за этим полем будет вращаться ротор, соединенный посредством редуктора с выходным валом двигателя.

Каждая серия содержит высокопроизводительные компоненты, отвечающие все возрастающим требованиям к характеристикам современных электронных применений.

Схема управления для биполярного шагового двигателя требует наличия мостовой схемы для каждой обмотки. Эта схема позволит независимо менять полярность напряжения на каждой обмотке.

Максимальная скорость движения определяется исходя из физических возможностей шагового двигателя. При этом скорость регулируется путем изменения размера шага. Более крупные шаги соответствуют большей скорости движения.

В системах управления электроприводами для отработки заданного угла или перемещения используют датчики обратной связи по углу или положению выходного вала исполнительного двигателя.

Если в качестве исполнительного двигателя использовать синхронный шаговый двигатель, то можно обойтись без датчика обратной связи (Дт) и упростить систему управления двигателем (СУ), так как отпадает необходимость использования в ней цифро%аналоговых (ЦАП) и аналого-цифровых (АЦП) преобразователей.

Шаговыми двигателями называются синхронные двигатели, преобразующие команду, заданную в виде импульсов, в фиксированный угол поворота двигателя или в фиксированное положение подвижной части двигателя без датчиков обратной связи.

Мощность шаговых двигателей лежит в диапазоне от единиц ватт до одного киловатта.Шаговый двигатель имеет не менее двух положений устойчивого равновесия ротора в пределах одного оборота. Напряжение питания обмоток управления шагового двигателя представляет собой последовательность однополярных или двуполярных прямоугольных импульсов, поступающих от электронного коммутатора (К). Результирующий угол соответствует числу переключений коммутатора, а частота вращения двигателя соответствует частоте переключений электронного коммутатора.

Шаговые двигатели различаются по конструктивным группам: активного типа (с постоянными магнитами), реактивного типа и индукторные.

Читать еще:  Ямз 236 ремонт двигателя возможные неисправности

Устройство шагового двигателя

Шаговый электродвигатель относится к виду электрических машин постоянного тока. Принцип действия шагового электродвигателя основан на способе преобразования импульсной электрической энергии в механическое дискретное перемещение.

Шаговые электродвигатели классифицируются как бесколлекторные двигатели с высокой степенью надежности и большим сроком службы. Особенности этого типа электродвигателей делают их пригодными к эксплуатации даже в самых сложных производственных условиях.

Отличительной особенностью шаговых двигателей является большое значение крутящего момента на низких скоростях, в то время как в коллекторных двигателях значение крутящего момента возрастает только при увеличении скорости.

Конструкция шагового электродвигателя предполагает наличие более сложной схемы управления, обеспечивающей коммутацию обмоток, в сравнении с другими электродвигателями постоянного тока.

Шаговые электродвигатели подразделяются на три вида: с постоянными магнитами; с переменным магнитным сопротивлением; гибридные.

Двигатели с постоянными магнитами

Электродвигатели с постоянными магнитами включают в себя статор с обмотками и ротор, в конструкцию которого входят постоянные магниты.

Статор в таком электродвигателе имеет два противоположных полюса, на каждом из которых имеется независимая обмотка. При подаче электропитания в одну из обмоток ротор перемещается в положение, при котором его полюса располагаются напротив разноименных полюсов статора. Непрерывное вращение ротора достигается попеременным включением фаз.

Шаговые электродвигатели с постоянными магнитами, в силу конструктивных особенностей, подвержены влиянию обратной ЭДС, которая наводится в роторе и ограничивает скорость его вращения.

Высокая скорость вращения ротора возможна в электродвигателях, с переменным магнитным сопротивлением.

Двигатели с переменным магнитным сопротивлением

Статор шагового электродвигателя с переменным магнитным сопротивлением содержит несколько пар полюсов. Полюса каждой пары расположены напротив друг друга и имеют независимые одноименные обмотки. Ротор оборудован зубцами, сделанными из мягкого магнитного материала.

При подаче электропитания в одну из пар обмоток ротор перемещается в положение, при котором его зубцы располагаются напротив запитанных обмоток статора. При подаче электропитания на другую пару обмоток ротор перемещается в положение, при котором его зубцы располагаются напротив запитанной пары, и вновь замыкают магнитный поток. Непрерывное вращение ротора достигается попеременным включением фаз.

Гибридные шаговые двигатели

Гибридные шаговые электродвигатели имеют конструкцию, сочетающую в себе преимущества двух предыдущих типов электродвигателей. Гибридные электродвигатели являются более скоростными и обеспечивают шаг малой величины. Однако стоимость этих электродвигателей выше.

Ротор гибридного электродвигателя состоит из двух частей зубчатой формы, разделенных между собой цилиндрическим постоянным магнитом. Зубцы каждой составной части ротора являются одноименными полюсами: северными или южными. Угол поворота составных частей ротора относительно друг друга равен половине шагового угла зубцов.

Все зубчатые полюса ротора выполнены в виде пакетов пластин. Такая конструкция способствует снижению потерь, связанных с вихревыми токами.

Конструкция статора также содержит зубчатые полюсные наконечники для обеспечения нужного количества полюсов, эквивалентных роторным, при этом обмотками оборудованы только основные полюса.

Биполярные и униполярные шаговые двигатели

В зависимости от конфигурации обмоток шаговые электродвигатели могут быть биполярными и униполярными.

Биполярным называется электродвигатель, у которого каждая фаза оборудована только одной обмоткой, а переключение обмоток изменяет направление магнитного поля.

Униполярным называется электродвигатель, у которого каждая фаза также оборудована только одной обмоткой, но выводы сделаны от середины каждой обмотки. Переключение половинок обмотки изменяет направление магнитного поля.

Шаговыми электродвигатели оборудуются многие устройства: офисная техника (принтеры, факсы, сканеры и т.д), специальное промышленное оборудование, различные периферийные технические устройства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector