Melyek a léptetőmotorok típusai

A léptetőmotoregy elektromos impulzusokkal vezérelt aktuátor, amely az elektromos impulzusokat (digitális jeleket) szögeltolódásokká alakítja. Az elmúlt években a mikroelektronikai technológia és a hajtástechnika rohamos fejlődése tovább mozdította elő a léptetőmotorok fejlődését. Ez a cikk részletesen bemutatja a léptetőmotor-típusokat, és átfogóan kategorizálja azokat a fázisok száma, a forgórész szerkezete és a hajtásmód szerint.

 

1. Osztályozás az állórész fázisok száma szerint

A fázisok száma a léptetőmotoron belüli tekercsek számára vonatkozik. Az emberek manapság általánosan használt léptetőmotorok kétfázisú, háromfázisú és ötfázisú léptetőmotorok. A különböző fázisok szerint eltérő lépésszöggel rendelkeznek. Általában a kétfázisú léptetőmotor lépésszöge 0,9 fok / 1,8 fok, a háromfázisú léptetőmotoré 1,2 fok, az ötfázisú léptetőmotoré pedig 0,72 fok .

 

1. 1Kétfázisú léptetőmotor

A kétfázisú léptetőmotor két tekercseléssel rendelkezik és viszonylag egyszerű a felépítése, ami alkalmas bizonyos költségkorlátokkal rendelkező, de nagy pontosságot igénylő alkalmazásokhoz, Ráadásul általában alacsony rezgésszintet mutat, így vibrációra is alkalmas - érzékeny alkalmazások.

1.2 Háromfázisú hibrid léptetőmotor

A háromfázisú léptetőmotornak három tekercselése van, bonyolultabb szerkezettel, amelyek olyan alkalmazásokhoz alkalmasak, amelyek nagyfokú mozgási simaságot és vezérlési stabilitást igényelnek, mint például a csúcskategóriás CNC szerszámgépek és precíziós műszerek.

1.3 Ötfázisú hibrid léptetőmotor

A 5-fázisléptető motor öt tekercses. A két- és háromfázisú motorokhoz képest nagyobb lépésszög-felbontást biztosítanak, ami segíti a finomabb mozgásvezérlést, alkalmas nagyon nagy vezérlési pontosságot igénylő alkalmazásokhoz, mint például lézervágó gépek, precíziós pozicionáló rendszerek stb.

 

 

2. Osztályozás a rotor szerkezete szerint

A forgórész szerkezete szerint a léptetőmotor változó reluktancia léptetőmotorokra, hibrid léptetőmotorokra és állandó mágneses léptetőmotorokra osztható.

 

2.1 Változó reluktanciájú léptetőmotor.

A motor forgórésze lágy mágneses anyagból készül, mágneses acél nélkül, és a forgórész pólusának külső felületén és az állórész pólusának belső felületén sok, azonos méretű és osztású kis fog található. Amikor az állórész tekercs feszültség alatt van, az állórész pólusa felmágnesezi és magához vonzza a forgórész fogait, nyomatékot generálva egy lépéssel. Az állandó mágneses motorokhoz képest, amelyek mágneses vonzási nyomatékot és mágneses taszítási nyomatékot produkálnak, a változtatható reluktanciájú léptetőmotor csak vonzási nyomatékot produkál. Szerkezete egyszerű, lépésszöge kicsi, akár 1,2 fok. Más típusú léptetőmotorokhoz képest kevesebbe kerül. Ugyanakkor van néhány hiányossága, például gyenge dinamikus teljesítmény, alacsony hatásfok, nagy hőtermelés stb.

 

2.2 hibrid léptetőmotor

A hibrid léptetőmotor egyesíti a reaktív és állandó mágneses típus előnyeit, többfázisú tekercsekkel az állórészen, állandó mágneses anyaggal a forgórészen, és több kis foggal a forgórészen és az állórészen a lépések pontosságának javítása érdekében. Nagy kimeneti nyomaték, jó dinamikus teljesítmény és kis lépésszög jellemzi, de a szerkezet bonyolult és a költségek viszonylag magasak.

 

2.3 Állandó mágneses léptetőmotor

Az állandó mágneses léptetőmotor forgórésze állandó mágneses anyagból készül, és a forgórész pólusainak száma megegyezik az állórész pólusainak számával. Jó dinamikus teljesítmény és nagy kimeneti nyomaték jellemzi, de az ilyen típusú motorok gyenge pontossággal és nagy lépésszöggel rendelkeznek (általában 7,5 fok vagy 15 fok).

 

3. Osztályozás hajtásmód szerint (bipoláris hajtás/unipoláris hajtás)

A léptetőmotorokat a meghajtási módszer szerint egypólusú léptetőmotorokba és bipoláris léptetőmotorokba is sorolják. Ha a léptetőmotor tekercse mindkét irányba tud elektromos áramot vezetni, akkor a léptetőmotor bipoláris, ellenkezőleg, ha a léptetőmotor tekercse csak egy irányba tud áramot vezetni, akkor a léptetőmotor egypólusú.

 

Az alábbi ábrán látható tekercs mindkét irányban képes elektromos áramot vezetni, tehát egy bipoláris léptetőmotorról van szó.

 

Az alábbi ábrán látható tekercs középső vezetéke mindig a táp pozitív kapcsára, vagy mindig a tápegység negatív kapcsára csatlakozik, és ez egy unipoláris léptetőmotor.

 

Általában a bipoláris meghajtókat alacsony fordulatszámú, nagy nyomatékú terhelésekhez használják, míg az unipoláris meghajtókat a nagy sebességű meghajtókhoz. Ennek az az oka, hogy a bipoláris típus kimeneti nyomatéka körülbelül 50%-kal nagyobb, mint az unipoláris típusé alacsony fordulatszámon. Nagy fordulatszámon a bipoláris típus induktivitása a nagy fordulatszám miatt megnő, ami csökkenti az áramerősséget és ezzel a nyomatékot. Ezért ésszerűen meg kell választani az unipoláris vagy bipoláris meghajtó alkalmazást a terhelés nagysága, a használat sebessége, a gyorsítási idő stb.