Что такое гибридный шаговый двигатель: работа и его применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Двигатель - это электрическое устройство, используемое для преобразования мощности (P), вольт (В) и ампер (A) в механическую мощность, крутящий момент и скорость. В зависимости от требований доступны различные типы двигателей, в том числе шаговый двигатель одного типа. Шаговый двигатель очень точно контролирует скорость, а также угол поворота. Эти двигатели представляют собой двигатели BLDC, в которых используется электронный драйвер для регулирования вращения обмоток. Чтобы изменить вращение обмоток, на вход драйвера подаются электрические импульсы, так что двигатель поворачивается на один шаг за каждый импульс. Шаговые двигатели подразделяются на три типа: шаговые двигатели с постоянным магнитом, регулируемые и гибридные. В этой статье обсуждается обзор гибридного шагового двигателя.

Что такое гибридный двигатель?

Определение: Сочетание двух моторы как постоянный магнит и переменное магнитное сопротивление, известный как гибридный двигатель. Принцип работы гибридного двигателя заключается в том, что ротор в этом двигателе намагничен в осевом направлении, как у шагового двигателя с постоянным магнитом, тогда как на статор подается электромагнитное питание, как у шагового двигателя с переменным сопротивлением. Таким образом, это исполнительный механизм, который изменяет электрические импульсы на угловое смещение.




Гибридный шаговый двигатель

Гибридный шаговый двигатель

По сравнению с другими типами, этот тип двигателя обеспечивает высокий крутящий момент, включая меньший угол шага, и обладает хорошими динамическими характеристиками. День ото дня развитие в различных областях, таких как компьютерные технологии, полупроводники и материалы для постоянных магнитов, увеличивается. Точно так же использование шаговых двигателей также увеличивается в различных областях, таких как робототехника, промышленная автоматизация, медицина и т. Д.



Гибридные шаговые двигатели доступны в различных типах, а именно базовые, кодирующие, IP65, тормозные, интегрированные, включая привод и контроллер, тормоз и редуктор.

Конструкция гибридного шагового двигателя

Конструкция гибридного шагового двигателя может быть выполнена с использованием принципов двух двигателей, таких как шаговый двигатель с постоянным магнитом и переменным магнитным сопротивлением. Эти типы двигателей доступны с различным разрешением шага, например 0,9 °, 1,8 ° или 3,6 °. Стандартное разрешение шага этого двигателя составляет 1,8 °.

Они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и рабочие характеристики при чрезвычайно высокой скорости шага, поэтому эти двигатели в основном используются в промышленных приложениях. Основные части этого двигателя: статор и ротор потому что эти двое соединяют гибридный мотор. Этот мотор включает зуб, похожий на выступы. Эти зубцы соединяются в разных конфигурациях на протяжении вращения.


Конструкция гибридного шагового двигателя

Конструкция гибридного шагового двигателя

Конструкция статора аналогична конструкции шагового двигателя с переменным сопротивлением, в остальном с постоянным магнитом. В этом двигателе ротор включает в себя два равных пакета гибкого железа, которые соединены с двумя полюсами намагниченного в осевом направлении круглого постоянного магнита.

Зубья ротора соединены полюсами из мягкого железа, и он помещается на вал. Следовательно, эти зубцы становятся похожими на северный полюс и южный полюс на концах, и эти зубцы перемещаются на некоторый угол для правильного положения полюса ротора с помощью статора.

Гибридный шаговый двигатель работает

Принцип работы гибридного шагового двигателя аналогичен двигателю с постоянными магнитами. На приведенной выше схеме двигателя он имеет две фазы, четыре полюса и шестизубый ротор. Как только xx ’стимулируется с использованием источника постоянного тока, YY’ не может возбуждать. Таким образом, полюса ротора будут меняться с одного направления на другое.

Точно так же, если фаза YY ’возбуждена, то XX’ будет выключен, поэтому положение полюсов будет изменено. Таким образом, ротор двигателя будет изменен в новое положение против часовой стрелки. Если YY ’возбуждается противоположно, то верхний полюс меняется на юг, а нижний полюс меняется на север, после чего ротор перемещается по часовой стрелке.
Чтобы двигатель работал в желаемом направлении, на статор должна быть подана соответствующая серия импульсов. Таким образом, для каждого возбуждения это будет защищено в новом месте. Если возбуждение отключено, этот двигатель будет поддерживать заблокированное состояние из-за возбуждения в постоянном магните. Угол шага этого двигателя может составлять 30 градусов. Фактически, проектирование этих двигателей может быть выполнено с использованием нескольких полюсов ротора для достижения высокого углового разрешения.

Функции

К особенностям гибридного шагового двигателя в основном относятся:

  • Точный контроль позиции
  • Двигатель включает электромагнитный тормоз.
  • Простое управление с помощью импульсных сигналов
  • В остановленном месте этот мотор удерживается
  • Высокий крутящий момент достигается за счет компактных размеров

Разница между постоянным магнитом, переменным сопротивлением и гибридным шаговым двигателем

Разница между этими тремя двигателями обсуждается ниже в табличном формате.

Постоянный магнит Переменное сопротивление

Гибридный шаговый двигатель

Угол шага больше или 7,5 °

Меньше или 1,8 °

Меньше или 1,8 °

Дизайн простУмеренный

Сложный

Отклик или ускорение медленное

БыстрыйБыстрый
Момент фиксации естьНе

Не

Выходной крутящий момент средний

НизкийВысоко
Шум тихийГромко

Тихий

Скорость или частота пульса низкая

ВысокоВысоко
Микрошаг - это даНе

да

Преимущества гибридного шагового двигателя

Преимущества гибридного шагового двигателя заключаются в следующем:

  • Крутящий момент у этого мотора высокий
  • Это дает фиксацию крутящий момент в том числе обесточенные обмотки
  • Длина шага меньше
  • КПД этого двигателя высок при меньшей скорости.
  • Скорость шага низкая.

Недостатки гибридного шагового двигателя

Недостатки гибридного шагового двигателя следующие.

  • Эти двигатели обладают высокой инерцией.
  • Этот вес двигателя велик из-за наличия магнита ротора внутри двигателя.
  • На характеристики двигателя влияет магнитная сила.
  • Этот мотор дорогой

Приложения

В Применение гибридных шаговых двигателей являются следующими

  • Эти двигатели применяются в производстве автоматизированных устройств, датчиков и машин, используемых для резки, маркировки, упаковки, розлива и т. Д.
  • Они используются в переключателях полосы движения, лифты , и конвейерные ленты.
  • Они используются в устройствах безопасности, таких как камеры CC.
  • Они применимы для бытовой электроники, такой как печатные машины, сканеры, цифровые камеры и т. Д.
  • Эти двигатели используются в области медицины для фотосъемки цифровых стоматологических, жидкостных насосов, респираторов, оборудования для анализа крови и т. Д.

Таким образом, в этой статье обсуждается обзор гибридного шагового двигателя. Он очень популярен, поскольку обеспечивает хорошие характеристики с точки зрения удерживающего момента, скорости и шагового разрешения по сравнению с ротором с постоянными магнитами. Но они более дорогие по сравнению с шаговыми двигателями с постоянными магнитами. Вот вам вопрос, какие три типа шаговых двигателей доступны на рынке?