постійний магніт. Таким чином, зубці верхньої половинки ротора є північними полюсами, а зубці нижньої половинки - південними. Крім того, верхня і нижня половинки ротора повернені один щодо 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. Зубці ротора забезпечують менший опір магнітного 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. Крокові двигуни створюють порівняно високий момент при низьких швидкостях обертання. Момент істотно падає при збільшенні швидкості обертання. Однак динамічні характеристики двигуна можуть бути істотно поліпшені при використанні електричних схем керування використовують ШІМ, зі стабілізацією струму.
Крокові електродвигуни застосовуються в приводах машин і механізмів, що працюють в старт-стопного режимі, або в приводах безперервного руху, де керуючий вплив задається послідовністю електричних імпульсів, наприклад, у верстатах з ЧПУ. На відміну від сервоприводів, крокові приводи дозволяють отримувати точне позиціонування без використання зворотного зв'язку від датчиків кутового положення. Крокові двигуни з постійними магнітами можуть використовуватися в якості датчиків кута повороту завдяки виникненню ЕРС на обмотках при обертанні ротора.
Переваги крокових двигунів:
Головна перевага крокових двигунів - це точність. При подачі потенціалів на обмотки ротор крокового двигуна повернеться строго на певний кут. Кроковий двигун дешевше сервоприводів, і як недорога альтернатива сервоприводу, він найкращим чином підходить для автоматизації окремих вузлів і систем, де не потрібна висока динаміка.
Недоліки крокових двигунів:
Можливість прослизання ротора - найбільш відома проблема цих двигунів. Це може статися при перевищенні навантаження на валу, при невірної налаштуванні керуючої програми (наприклад, прискорення старту або гальмування не адекватно переміщуваної масі), при наближенні швидкості обертання до резонансної. Електрично це ніяк не може бути помічено, тому контролер всі наступні руху буде виробляти з помилкою. Для відповідальних застосувань встановлюють датчики зворотного зв'язку (контроль обертання або переміщення), але такі датчики досить дороги. Наявність датчика дозволяє виявити проблему, але автоматично компенсувати її без зупинки виробничої програми можливо тільки в дуже рідкісних випадках. [6]
. 2.4 Сервоприводи
Сервопривод - це електромотор з редуктором, керований через негативний зворотний зв'язок, яка точно керувати параметрами руху. Сервопривод зображений малюнку 6.
Малюнок 6 - Сервопривод
Сервоприводи розрізняються за розмірами. І хоча офіційної класифікації не існує, виробники давно дотримуються декількох розмірів із загальноприйнятим розташуванням кріпильних елементів.
Таблиця 1 - Габарити сервоприводів
ГабарітиВесЛінейние размериМаленькіе8-25 грам 22? 15? 25 ммСтандартние40-80 грам 40? 20? 37 ммБольшіе50-90 грам 49? 25? 40 мм
Бувають ще звані сервоприводи спеціального виду з габаритами, не потрапляють до дану класифікацію, проте відсоток таких сервоприводів вельми малий.
Сервоприводи бувають аналогові і цифрові. Зовні вони нічим не відрізняються: електромотори, редуктори, потенціометри у них однакові, відрізняються вони лише внутрішньої керуючою електронікою. Замість спеціальної мікросхеми аналогового сервоприводу у цифрового аналога можна помітити на платі мікропроцесор, який приймає імпульси, аналізує їх і управляє мотором. Таким чином, у фізичному виконанні відмінність лише в способі обробки імпульсів і управлінні мотором.
Обидва типи сервоприводу приймають однакові керуючі імпульси. Після цього аналоговий сервопривід приймає рішення, чи треба змінювати положення вала, і в разі необхідності посилає сигнал на мотор. Відбувається це звичайно з частотою 50 Гц. Таким чином, отримуємо 20 мкс - це мінімальний час реакції. У цей час будь-яке зовнішнє вплив здатне змінити положення вала сервоприводу. У стані спокою (коли немає необхідності обертати вал) на електромотор НЕ подається напруга, у разі невеликого відхилення положення вала на електромотор подається короткий сигнал малої потужності і чим більше відхилення положення вала, тим потужніше подающийся на електромотор сигнал. Таким чином, при малих відхиленнях сервопривід не зможе швидко обертати мотор або розвивати великий момент для повернен...
