ту ротора, має наступний вигляд:
T = - Th * sin ((pi/2)/S) * Ф),
де T - момент, Th - момент утримання, S - кут кроку, Ф - кут повороту ротора.
Якщо до ротора докласти зовнішній момент, який перевищує момент утримання, ротор провернется. Якщо зовнішній момент не перевищує моменту утримання, то ротор буде знаходитися в рівновазі в межах кута кроки. Потрібно відзначити, що у знеструмленого двигуна момент утримання не дорівнює нулю внаслідок дії постійних магнітів ротора. Цей момент зазвичай становить близько 10% максимального моменту, забезпечуваного двигуном. p> Іноді використовують терміни В«механічний кут повороту ротораВ» і В«електричний кут повороту ротора В». Механічний кут обчислюється виходячи з того, що повний оборот ротора становить 2 * pi радіан. При обчисленні електричного кута приймається, що один оборот відповідає одному періоду кутовий залежності моменту. Для наведених вище формул Ф є механічним кутом повороту ротора, а електричний кут для двигуна, що має 4 кроки на періоді кривої моменту, дорівнює ((pi/2)/S) * Ф або (N/4) * Ф, де N - число кроків на оборот. Електричний кут фактично визначає кут повороту магнітного поля статора і дозволяє будувати теорію незалежно від числа кроків на оборот для конкретного двигуна. p> Якщо живити одночасно дві обмотки двигуна, то момент буде дорівнює сумі моментів, забезпечуваних обмотками окремо (рис. 10).
В
Рис. 10. Залежність моменту від кута повороту ротора для двох заживлених обмоток. p> При цьому, якщо струми в обмотках однакові, то точка максимуму моменту буде зміщена на половину кроку. На половину кроку зміститься і точка рівноваги ротора (точка e на малюнку). Цей факт і покладений в основу реалізації полушагового режиму. Пікове значення моменту (момент утримання) при цьому буде в корінь з двох разів більше, ніж при однієї живиться обмотці. br/>
Th2 = 2 0.5 * Th1,
де Th2 - момент утримання при двох заживлених обмотках, Th1 - момент утримання при одній живиться обмотці.
Саме цей момент зазвичай і вказується в характеристиках крокової двигуна.
Величина і напрям магнітного поля показані на векторній діаграмі (рис. 11).
В
Рис. 11. Величина і напрямок магнітного поля для різних режимів харчування фаз.
Осі X і Y збігаються з напрямком магнітного поля, створюваного обмотками першої та другої фази двигуна. Коли двигун працює з однією включеної фазою, ротор може займати положення 1, 3, 5, 7. Якщо включені дві фази, то ротор може займати положення 2, 4, 6, 8. До того ж, в цьому режимі більше момент, так як він пропорційний довжині вектора на малюнку. Обидва ці методу управління забезпечують повний крок, але положення рівноваги ротора зміщені на півкроку. Якщо скомбінувати два цих методу і подати на обмотки відповідні послідовності імпульсів, то можна змусити ротор послідовно займати положення 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, що відповідає половинному кроці.
Порівняно з полношаговим режимом, полушаговий режим має такі переваги: ​​
більш висока роздільна здатність без застосування більш дорогих двигунів менші проблеми з явищем резонансу. Резонанс призводить лише до часткової втрати моменту, що зазвичай не заважає нормальній роботі приводу. Недоліком полушагового режиму є досить значне коливання моменту від кроки кроці. У тих положеннях ротора, коли запитана одна фаза, момент становить приблизно 70% від повного, коли запитані дві фази. Ці коливання можуть з'явитися причиною підвищених вібрацій і шуму, хоча вони все одно залишаються меншими, ніж в полношаговом режимі. p> Способом усунення коливань моменту є підняття моменту в положеннях з одного включеної фазою та забезпечення таким чином однакового моменту у всіх положеннях ротора. Це може бути досягнуто шляхом збільшення струму в цих положеннях до рівня приблизно 141% від номінального. Деякі драйвери, такі як PBL 3717/2 і PBL 3770A фірми Ericsson, мають логічні входи для зміни величини струму. Потрібно відзначити, що величина 141% єтеоретичною, тому в додатках, що вимагають високої точності підтримки моменту ця величина повинна бути підібрана експериментально для конкретної швидкості і конкретного двигуна. Оскільки струм піднімається тільки в ті моменти, коли включена одна фаза, розсіює потужність дорівнює потужності в полношаговом режимі при струмі 100% від номінального. Однак таке збільшення струму вимагає більш високої напруги харчування, що не завжди можливо. Є й інший підхід. Для усунення коливань моменту при роботі двигуна в полушаговом режимі можна знижувати струм в ті моменти, коли включені дві фази. Для отримання постійного моменту цей струм повинен становити 70.7% від номінального. Таким чином реалізує полушаговий режим, наприклад, мікросхема драйвера A3955 фірми Allegro. p> Для полушагового режиму дуже важливим є перехід в стан з одного виключеною фазою. Щоб змусити ротор прийняти відповідне положення, струм в відключеною фазі повинен...
