м опором.
В
Рис. 3. Двигун з постійними магнітами. br/>
Показаний на малюнку двигун має 3 пари полюсів ротора і 2 пари полюсів статора. Двигун має 2 незалежні обмотки, кожна з яких намотана на двох протилежних полюсах статора. Такий двигун, як і розглянутий раніше двигун з змінним магнітним опором, має величину кроку 30 град. При включенні струму в одній з котушок, ротор прагне зайняти таке положення, коли різнойменні полюси ротора і статора знаходяться один навпроти одного. Для здійснення безперервного обертання потрібно включати фази поперемінно. На практиці двигуни з постійними магнітами зазвичай мають 48 - 24 кроку на обіг (Кут кроку 7.5 - 15 град). p> Розріз реального крокової двигуна з постійними магнітами зображений на рис. 4. br/>В
Рис. 4. Розріз крокової двигуна з постійними магнітами. br/>
Для здешевлення конструкції двигуна магнітопровід статора виконаний у вигляді штампованого склянки. Усередині знаходяться полюсні наконечники у вигляді ламелей. Обмотки фаз розміщені на двох різних магнітопроводах, які встановлені один на одному. Ротор являє собою циліндричний багатополюсний постійний магніт. p> Двигуни з постійними магнітами схильні до впливу зворотного ЕРС з боку ротора, котра обмежує максимальну швидкість. Для роботи на високих швидкостях використовуються двигуни з перемінним магнітним опором.
Гібридні двигуни
Гібридні двигуни є дорожчими, 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 перемінним магнітним опором і двигунів з постійними магнітами. Ротор гібридного двигуна має зубці, розташовані в осьовому напрямку (рис. 5).
В
Рис. 5. Гібридний двигун. br/>
Ротор розділений на дві частини, між якими розташований циліндричний постійним магніт. Таким чином, зубці верхньої половинки ротора є північними полюсами, а зубці нижньої половинки - південними. Крім того, верхня і нижня половинки ротора повернені один відносно одного на половину кута кроку зубців. Число пар полюсів ротора дорівнює кількості зубців на одній з його половинок. Зубчасті полюсні наконечники ротора, як і статор, набрані з окремих пластин для зменшення втрат на вихрові струми. Статор гібридного двигуна також має зубці, забезпечуючи велику кількість еквівалентних полюсів, на відміну від основних полюсів, на яких розташовані обмотки. Зазвичай використовуються 4 основні полюси для 3.6 град. двигунів і 8 основних полюсів для 1.8-і 0.9 град. двигунів. Зубці ротора забезпечують менший опір магнітної ланцюга в певних положеннях ротора, що покращує статичний і динамічний момент. Це забезпечується відповідним розташуванням зубців, коли частина зубців ротора знаходиться строго напроти зубців статора, а частина між ними. Залежність між числом полюсів ротора, числом еквівалентних полюсів статора і числом фаз визначає кут кроку S двигуна:
S = 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.
Ротор показаного на малюнку двигуна має 100 полюсів (50 пар), двигун має 2 фази, тому повна кількість полюсів - 200, а крок, відповідно, 1.8 град. p> Поздовжнє перетин гібридного крокової двигуна показано на рис. 6. Стрілками показано напрямок магнітного потоку постійного магніту ротора. Частина потоку (на малюнку показана чорною лінією) проходить через полюсні наконечники ротора, повітряні зазори і полюсний наконечник статора. Ця частина не бере участі в створенні моменту.
В
Рис. 6. Поздовжній розріз гібридного крокової двигуна. br/>
Як видно на малюнку, повітряні зазори у верхнього і нижнього полюсного наконечника ротора різні. Це досягається завдяки повороту полюсних наконечників на половину кроку зуб. Тому існує інша магнітна ланцюг, яка містить мінімальні повітряні зазори і, як наслідок, має мінімальний магнітним опором. З цієї ланцюга замикається інша частина потоку (на малюнку показана штриховий білою лінією), яка і створює момент. Частина ланцюги лежить в площині, перпендикулярній малюнку, тому не відображено. У цій же площині створюють магнітний потік котушки статора. У гібридному двигуні цей потік частково замикається полюсними наконечниками ротора, і постійний магніт його В«БачитьВ» слабко. Тому на відміну від двигунів постійного струму, магніт гібридного двигуна неможливо розмагнітити ні при якій величині струму обмоток. Величина зазору між зубцями ротора і статора дуже невелика - типово 0.1 мм. Це вимагає високої точності при збірці, тому кроковий двигун не варто розбирати заради задоволення цікавості, інакше на цьому його термін служби може закінчитися. Щоб магнітний потік не замикався через вал, який проходить всередині ...
