Wat zijn de soorten stappenmotoren

A stappenmotoris een actuator die wordt aangestuurd met elektrische pulsen en de elektrische pulsen (digitale signalen) omzet in hoekverplaatsingen. De afgelopen jaren heeft de snelle ontwikkeling van micro-elektronicatechnologie en aandrijftechnologie de ontwikkeling van stappenmotoren verder bevorderd. Dit artikel biedt een diepgaande introductie tot typen stappenmotoren en categoriseert ze uitgebreid op basis van het aantal fasen, de structuur van de rotor en de aandrijfmodus.

 

1. Classificatie volgens het aantal statorfasen

Het aantal fasen verwijst naar het aantal wikkelingen in de stappenmotor. De stappenmotoren die mensen tegenwoordig vaak gebruiken zijn tweefasige, driefasige en vijffasige stappenmotoren. Volgens verschillende fasen hebben ze verschillende staphoeken. Over het algemeen is de staphoek van de tweefasige stappenmotor 0.9 graden / 1,8 graden, de driefasige stappenmotor 1,2 graden en de vijffasige stappenmotor van 0.72 graden .

 

1. 1Tweefasige stappenmotor

Een tweefasige stappenmotor heeft twee wikkelingen en de structuur is relatief eenvoudig, wat geschikt is voor sommige toepassingen die enige kostenbeperkingen hebben maar een hoge nauwkeurigheid vereisen. Bovendien vertoont hij meestal lage trillingsniveaus, dus hij is ook geschikt voor trillingen -gevoelige toepassingen.

1.2 Driefasige hybride stappenmotor

Een driefasige stappenmotor heeft drie wikkelingen met een complexere structuur, geschikt voor toepassingen die een hoge bewegingsvrijheid en besturingsstabiliteit vereisen, zoals hoogwaardige CNC-bewerkingsmachines en precisie-instrumenten.

1.3 Vijffasige hybride stappenmotor

De 5-fasestappenmotor heeft vijf wikkelingen. Vergeleken met tweefasige en driefasige motoren kunnen ze een hogere staphoekresolutie bieden, wat helpt om een ​​fijnere bewegingscontrole te realiseren, geschikt voor toepassingen die een zeer hoge regelnauwkeurigheid vereisen, zoals lasersnijmachines, precisiepositioneringssystemen, enzovoort.

 

 

2. Classificatie volgens de rotorstructuur

Volgens de rotorstructuur kan de stappenmotor worden geclassificeerd in stappenmotoren met variabele weerstand, hybride stappenmotoren en stappenmotoren met permanente magneet.

 

2.1 Stappenmotor met variabele weerstand.

De motorrotor is gemaakt van zacht magnetisch materiaal zonder magnetisch staal en er zijn veel kleine tanden van dezelfde grootte en steek op het buitenoppervlak van de rotorpool en het binnenoppervlak van de statorpool. Wanneer de statorspoel wordt bekrachtigd, magnetiseert de statorpool en trekt de rotortanden aan, waardoor koppel wordt gegenereerd om één stap te bewegen. Vergeleken met permanente magneetmotoren die een magnetisch aantrekkingskoppel en een magnetisch afstotingskoppel produceren, produceert de stappenmotor met variabele reluctantie alleen aantrekkingskoppel. De structuur is eenvoudig en heeft een kleine staphoek, tot 1,2 graden. In vergelijking met andere soorten stappenmotoren kost het minder. Maar tegelijkertijd heeft het enkele tekortkomingen, zoals slechte dynamische prestaties, laag rendement, grote warmteontwikkeling, enz

 

2.2 hybride stappenmotor

Een hybride stappenmotor combineert de voordelen van het reactieve en permanente magneettype, met meerfasige wikkelingen op de stator, permanent magneetmateriaal op de rotor en meerdere kleine tanden op zowel de rotor als de stator om de stapprecisie te verbeteren. Het wordt gekenmerkt door een groot uitgangskoppel, goede dynamische prestaties en een kleine staphoek, maar de structuur is ingewikkeld en de kosten zijn relatief hoog.

 

2.3 Stappenmotor met permanente magneet

De rotor van de stappenmotor met permanente magneet is gemaakt van permanent magneetmateriaal en het aantal polen van de rotor is hetzelfde als het aantal polen van de stator. Het wordt gekenmerkt door goede dynamische prestaties en een groot uitgangskoppel, maar dit type motor heeft een slechte precisie en een grote staphoek (doorgaans 7,5 graden of 15 graden).

 

3. Indeling naar aandrijfmethode (bipolaire aandrijving/unipolaire aandrijving)

Stappenmotoren worden ook onderverdeeld in unipolaire stappenmotoren en bipolaire stappenmotoren volgens de aandrijfmethode. Als de spoel van een stappenmotor elektriciteit in beide richtingen kan geleiden, dan is de stappenmotor bipolair. Als de spoel van de stappenmotor daarentegen slechts in één richting elektriciteit mag geleiden, dan is de stappenmotor unipolair.

 

De spoel in onderstaande figuur kan elektriciteit in beide richtingen geleiden en is dus een bipolaire stappenmotor.

 

De middelste draad van de spoel in de onderstaande afbeelding is altijd verbonden met de positieve pool van de voeding of altijd verbonden met de negatieve pool van de voeding, en het is een unipolaire stappenmotor.

 

Over het algemeen worden bipolaire aandrijvingen gebruikt voor belastingen met lage snelheid en hoog koppel, terwijl unipolaire aandrijvingen worden gebruikt voor snelle aandrijvingen. Dit komt omdat het uitgangskoppel van het bipolaire type ongeveer 50% groter is dan dat van het unipolaire type bij lage snelheden. Bij hoge snelheden wordt de inductantie van het bipolaire type groot door het grote aantal windingen, waardoor de stroom en dus het koppel afneemt. Daarom is het noodzakelijk om de unipolaire of bipolaire aandrijftoepassing redelijkerwijs te selecteren op basis van de grootte van de belasting, de gebruikssnelheid, de acceleratietijd, enz.