х знаходиться живиться обмотка. Якщо потім вимкнути цю обмотку і включити наступну, то ротор поміняє положення, знову замкнувши своїми зубцями магнітний потік. Таким чином, щоб здійснити безперервне обертання, потрібно включати фази поперемінно. Двигун не чутливий до напрямку струму в обмотках. Реальний двигун може мати більшу кількість полюсів статора і більша кількість зубців ротора.
Малюнок 1 - двигун зі змінним магнітним опором
Двигуни з постійними магнітами
Двигуни з постійними магнітами складаються з статора, який має обмотки, і ротора, що містить постійні магніти. Чергуються полюса ротора мають прямолінійну форму і розташовані паралельно осі двигуна. Завдяки намагніченості ротора в таких двигунах забезпечується більший магнітний потік і, як наслідок, більший момент, ніж у двигунів з змінним магнітним опором.
Малюнок 2 - Двигун з постійними магнітами Малюнок 3 -
Малюнок 3-Розріз крокового двигуна
Гібридні двигуни
Гібридні двигуни є більш дорогими, ніж двигуни з постійними магнітами, зате вони забезпечують меншу величину кроку, більший момент і велику швидкість. Типове число кроків на оборот для гібридних двигунів становить від 100 до 400 (кут кроку 3.6 - 0.9 град.). Гібридні двигуни поєднують в собі кращі риси двигунів з змінним магнітним опором і двигунів з постійними магнітами. Залежність між числом полюсів ротора, числом еквівалентних полюсів статора і числом фаз визначає кут кроку S двигуна:
=360/(Nph * Ph)=360/N,
де Nph - чило еквівалентних полюсів на фазу=число полюсів ротора, Ph - число фаз, N - повна кількість полюсів для всіх фаз разом.
Малюнок 4 - гібридний двигун Малюнок 5 - поздовжній розріз
Залежно від конфігурації обмоток двигуни діляться на біполярні і уніполярні. Біполярний двигун має одну обмотку в кожній фазі, яка для зміни напрямку магнітного поля повинна переполюсовивается драйвером. Для такого типу двигуна потрібна бруківці драйвер, або полумостовой з двохполярним харчуванням. Всього біполярний двигун має дві обмотки і, відповідно, чотири виводу.
Малюнок 6 -
Біполярний двигун (а), уніполярний (б) і чотирьохобмоткову (в)
Принцип роботи крокових двигунів
Принцип дії крокового двигуна полягає в тому, що при проходженні струмів по обмотках статора (обмоткам управління) ротор розвиває синхронизирующий момент, прагне перемістити його в положення максимального потокосцепления порушених обмоток.
Малюнок 7- розріз двигуна.
За обмотці 1 тече струм, природно, створюючи магнітне поле статора. Завдяки взаємодії полів статора і ротора виникне момент, який поверне ротор до положення, при якому осі магнітних полів збігаються. Це положення відповідає максимальному потокозчеплення полів ротора і збудженої обмотки статора. При цьому ротор знаходиться в стійкому рівновазі. Зроблений крок.
Оскільки обмотка 2 знеструмлена, ніякої участі в роботі вона в даний момент не приймає.
Отже, ротор зайняв положення стійкої рівноваги і всяка зовнішня дія, що прагне його з нього вивести, викличе відповідну реакцію у вигляді синхронізуючого моменту. Синхронізуючий момент буде утримувати ротор у фіксованому положенні до тих пір, поки пристрій керування не перемкне обмотки.
Струм при цьому потече по обмотці 2 і вісь магнітного поля статора зміститься, в даному прикладі, на 90 градусів. Знову з'явиться синхронізуючий момент, який поверне ротор в нове положення. І знову, при збігу осей, ротор займе положення стійкої рівноваги. Зроблений другий крок. Як і раніше, синхронізуючий момент буде утримувати ротор в новому положенні.
Далі пристрій управління знову підключає обмотку 1. Але, тепер з іншим напрямком струму. Ротор відповідно до полярністю поля статора робить наступний крок. Далі все повторюється за цією схемою, і ротор робить повний оборот.
Напрямок обертання ротора можна змінити, змінивши послідовність перемикання обмоток.
Отже, кожне перемикання, зроблене драйвером, відповідає одному кроку ротора.
У реальних двигунах величина кутового кроку визначається числом тактів комутації за один період зміни напруги N і числом пар полюсів двигуна Р.
Спосіб керування кроковими двигунами
Існує кілька способів управління фазами крокового двигуна.
Перший спосіб забезпечується поперемінної комута...
