สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบฝืนแปรผันคืออะไรและทำงานอย่างไร

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





เมื่อพูดถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของขอบเขตอุตสาหกรรมและวิศวกรรมมอเตอร์ถือเป็นความรับผิดชอบที่สำคัญ การใช้มอเตอร์อย่างกว้างขวางช่วยเพิ่มทั้งกำลังและการควบคุมแอพพลิเคชั่น ด้วยความโดดเด่นอย่างมากในการควบคุมมอเตอร์การใช้งานจึงเพิ่มขึ้นทุกวันทุกปี และสเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นมอเตอร์ควบคุมชนิดหนึ่งที่ทำงานด้วยความเร็วและการควบคุมตำแหน่งโดยไม่ต้องใช้ลูปป้อนกลับ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Open-Loop Control Motor ดังนั้นบทความนี้จึงให้คำอธิบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ประเภทหนึ่งและมีชื่อว่า 'ตัวแปร ความไม่เต็มใจ Stepper Motor”. ส่วนด้านล่างอธิบายเกี่ยวกับการทำงานของอุปกรณ์นี้หลักการใช้ประโยชน์และข้อเสีย

Variable Reluctance Stepper Motor คืออะไร?

นี่คือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทั่วไป ถือเป็นการออกแบบที่ง่ายที่สุดเมื่อเทียบกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ประเภทอื่น ๆ เนื่องจากส่วนของโรเตอร์ไม่เป็นแม่เหล็กจึงไม่มีแรงดึงดูดระหว่างสเตเตอร์และ โรเตอร์ . ด้วยเหตุนี้สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไม่เต็มใจจะไม่สร้างสิ่งกักขังใด ๆ แรงบิด .




การสร้างแรงบิดแบบไดนามิกน้อยเกินไป แต่มีแรงบิดที่ลดลงเมื่อมอเตอร์ทำงานด้วยอัตราความเร็วสูง ดังนั้นมอเตอร์แบบไม่ฝืนตัวแปรนี้ส่วนใหญ่จะใช้ได้กับอัตราความเร็วปานกลางถึงสูง มอเตอร์เหล่านี้มีเสียงรบกวนในระดับสูงดังนั้นจึงเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ไม่มีเสียงรบกวน

หลักการ

พื้นฐาน หลักการทำงานของมอเตอร์แบบไม่เต็มใจตัวแปร ก็คือขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ไม่เต็มใจของอุปกรณ์โรเตอร์ เมื่อเฟสของสเตเตอร์ได้รับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าและได้รับความตื่นเต้นจะมีการสร้างสนามแม่เหล็กที่มีเส้นแกนพาดผ่านขั้ว



และตอนนี้เมื่อโรเตอร์พยายามที่จะหมุนไปในเส้นทางที่ได้รับความไม่เต็มใจต่ำ การปฏิวัตินี้สอดคล้องกับว่าแกนสนามแม่เหล็กตำแหน่งที่สร้างโดยสเตเตอร์นั้นเหมือนกับแกนที่พาดผ่านเสาโรเตอร์ (ขั้วใดขั้วหนึ่ง)

การสร้างสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไม่ฝืนแปรผัน

โดยหลักแล้วอุปกรณ์นี้ประกอบด้วยสเตเตอร์ที่ได้รับบาดเจ็บและส่วนโรเตอร์หลายฟัน ขดลวดสเตเตอร์ถูกปกคลุมด้วยวัสดุหุ้มเหล็กซิลิกอน โดยทั่วไปจะครอบคลุมสามขั้นตอนที่กระจัดกระจายอยู่ระหว่างขั้วคู่ ดังนั้นจำนวนเสาในส่วนของสเตเตอร์จึงเท่ากับระยะหลาย ๆ เฟสสำหรับขดลวดที่มีอยู่ในสเตเตอร์ ในภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าสเตเตอร์มีเสาฉายที่แยกออกจากกัน 12 ขั้วซึ่งทุกขั้วถูกปกคลุม


การสร้างสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไม่ฝืนแปรผัน

การสร้างสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไม่ฝืนแปรผัน

ด้วยขดลวดกระตุ้น จากนั้นทั้งสามเฟสจะเปิดใช้งานโดยใช้ไฟล์ แหล่งจ่ายไฟ DC ผ่านการสนับสนุนของสวิตช์โซลิดสเตท ในขณะที่ส่วนโรเตอร์ไม่มีขดลวดและถือเป็นเสาที่โดดเด่นซึ่งสร้างด้วยเหล็กฉากเจาะรู ที่นี่ฟันสเตเตอร์และฟันที่ยื่นออกมาของโรเตอร์มีความกว้างใกล้เคียงกันในขณะที่จำนวนเสาในทั้งสองส่วนนี้แตกต่างกันซึ่งมีความสามารถในการสตาร์ทด้วยตัวเองและทำให้มอเตอร์หมุนได้สองทิศทาง

ที่นี่ความสัมพันธ์ระหว่างสเตเตอร์และเสาโรเตอร์ที่สอดคล้องกับการฝืนตัวแปรสามเฟส มอเตอร์สเต็ป ได้รับเป็น

Nr = ns ± (Ns / เมตร)

โดยที่ 'Ns' สอดคล้องกับจำนวนเสาสเตเตอร์

'Nr' สอดคล้องกับเสาโรเตอร์

สถานการณ์การทำงาน

การทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไม่เต็มใจสามารถอธิบายได้ง่ายโดยพิจารณาสามกรณี แจ้งให้เราทราบการทำงานของอุปกรณ์นี้โดยละเอียด พิจารณารูปด้านล่าง

การทำงานอธิบายได้ว่าขดลวดสามเส้น X, Y และ Z เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมและมีการจ่ายพลังงานทีละเส้นโดยใช้สวิตช์สามตัว S1, S2 และ S3

สถานการณ์จำลอง 1

เมื่อจ่ายไฟตรงขอบ XX1โดยปิดสวิตช์ S1 เนื่องจากมีขั้วแม่เหล็กอยู่ระหว่าง XX1ขดลวดเนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างขั้วแม่เหล็กโรเตอร์พยายามที่จะบรรลุตำแหน่งที่ไม่เต็มใจที่มีค่าต่ำ ดังนั้นแกนโรเตอร์ 1 และ 3 จึงพยายามอยู่ในแนวเดียวกันกับ XX1แกนเสา

สถานการณ์การทำงาน 1

สถานการณ์การทำงาน 1

สถานการณ์จำลอง 2

เมื่อจ่ายไฟตรงขอบ YY1จากนั้นจะมีการปรับเปลี่ยนในแกนแม่เหล็กของขั้วสเตเตอร์ ตอนนี้โรเตอร์พยายามที่จะบรรลุทิศทางที่ไม่เต็มใจในระดับต่ำเพื่อสร้างการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ ที่นี่แกน 2 และ 4 ของเสาโรเตอร์จะเข้าใกล้ YY มาก1ขดลวด สิ่งนี้จะสร้างการหมุนของโรเตอร์และแกนโรเตอร์ 2 และ 4 จะพยายามให้อยู่ในแนวเดียวกับ YY1แกนเสา ดังนั้นการเคลื่อนที่ของโรเตอร์จะเคลื่อนที่ไป 30 องศา

สถานการณ์จำลอง Stepper Motor แบบไม่แปรผัน 2

สถานการณ์จำลอง Stepper Motor แบบไม่แปรผัน 2

สถานการณ์จำลอง 3

ในทำนองเดียวกันเมื่อขดลวด ZZ1 ได้รับพลังงานจาก S3 ทำให้ XX1 และ YY เป็นไม่เชื่อมต่อ ขั้วแม่เหล็กของแกนโรเตอร์จะพยายามจัดแนวกับแกนของสเตเตอร์ ดังนั้นการเคลื่อนที่ของโรเตอร์จะเคลื่อนที่ไป 30 องศาดังนั้นจะมีการหมุนทั้งหมด 60 องศาจาก XX1คือ ZZ1.

สถานการณ์การทำงาน 3

สถานการณ์การทำงาน 3

ด้วยการทำงานที่ประสบความสำเร็จของสามเฟสในลักษณะที่สอดคล้องกันมอเตอร์จะทำการปฏิวัติหนึ่งครั้งใน 12 ขั้นตอน และทิศทางของโรเตอร์จะขึ้นอยู่กับชุดจ่ายที่ให้กับเฟสสเตเตอร์ จากนั้นการสร้างแรงบิดที่ทำงานบนอุปกรณ์จะมีสัดส่วนโดยตรงกับสองเท่าของกระแสเฟสซึ่งก็คือ T α iสอง.

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของมอเตอร์สตาร์ทแบบไม่เต็มใจ คือ:

  • อัตราเร่งที่เพิ่มขึ้น
  • ใช้งานง่ายและคุ้มค่า
  • การตอบสนองแบบไดนามิกอย่างรวดเร็ว
  • สัดส่วนของแรงบิดต่อความเฉื่อยมีมากขึ้น

ข้อเสียของมอเตอร์สตาร์ทแบบไม่เต็มใจ คือ:

  • ความจุจะน้อยที่สุดเมื่อมีแรงเฉื่อยมาก
  • จะมีข้อ จำกัด เรื่องกำลังขับ

ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับแนวคิดโดยละเอียดของอุปกรณ์นี้ ส่วนนี้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับการทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไม่เต็มใจการใช้งานการออกแบบและหลักการทำงาน นอกจากนี้ยังรู้ว่า การใช้งานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไม่เต็มใจ และการใช้งานในหลายโดเมนคือ