Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b. Phân loại động cơ bước:

b. Phân loại động cơ bước:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 3.8 Các cuộn dây động cơ biến từ trở

Động cơ có 3 cuộn dây, được nối như trong biểu đồ trên, với một đầu nối

chung cho tất cả các cuộn, thì nó chắc hẳn là một động cơ biến từ trở. Khi sử

dụng, dây nối chung C thường được nối vào cực dương của nguồn và các cực

được kích thích theo thứ tự liên tục.

Dấu thập trong hình rotor của động cơ biến từ trở quay 30 0 mỗi bước.

Rotor trong động cơ này có 4 răng và stator có sáu cực, mỗi cuộn quấn quanh hai

cực đối diện. Khi cuộn 1 được kích điện, răng X của rotor bị hút vào cực 1. Nếu

dòng qua cực 1 bị ngắt thì đóng dòng qua cuộn 2, rotor sẽ quay 30 0 theo chiều

kim đồng hồ và răng Y sẽ hút vào cực 2.

 Động cơ đơn cực:



Hình 3.9 Các cuộn dây của động cơ đơn cực

Động cơ bước đơn cực, cả nam châm vĩnh cửu và động cơ hỗn hợp, với

5, 6 hoặc 8 dây ra thường được quấn theo sơ đồ, với một đầu nói trung tâm trên

các cuộn. Khi dùng, các đầu nối trung tâm thường được nối vào cực dương

nguồn cấp, và hai đầu còn lại của mỗi mấu lần lượt nối đất để đảo chiều từ

trường bởi cuộn đó.

Mấu 1 nằm ở cực trên và cực dưới của stator, còn mấu 2 nằm ở hai cực

bên phải và bên traí động cơ. Rotor là một nam châm vĩnh cửu với 6 cực, 3 Nam

và 3 Bắc, xếp xen kẻ trên vòng tròn.

Để xử lý góc bước ở mức độ cao hơn, rotor phải có nhiều cực đối xứng

hơn. Động cơ 300 mỗi bưởc trong hình là một trong những thiết kế động cơ nam

châm vĩnh cửu thơng dụng nhất, mặc dù động cơ có bước 15 0 và 7,50 là khá lớn.

Người ta cũng tạo ra được động cơ nam châm vĩnh cửu với mỗi bước 1,8 0 và với



- 44 -



động cơ hỗn hợp mỗi bước nhỏ nhất có thể đạt được là 3,6 0 đến 1,80, còn tốt hơn

nữa, có thể đạt đến 0,720

Như trong hình, dòng điện đi qua từ đầu trung tâm của mấu 1 đến đầu ra

cực Bắc trong stator trong khi đó cực còn lại của stator là cực Nam

 Động cơ lưỡng cực:



Hình 3.10 Các cuộn dây của động cơ lưỡng cực

Động cơ nam châm vĩnh cửu hoăch hỗn hợp hai cực có cấu trúc cơ khí

giống y như động cơ đơn cực, nhưng hai mấu của động cơ được nối đơn giản

hơn, khơng có đầu trung tâm. Vì vậy, bản thân động cơ thì đơn giản hơn, nhưng

mạch điều khiển để đảo cực mỗi căpj trong động cơ thì phức tạp hơn.

 Động cơ nhiều pha:



Hình 3.11 Các cuộn dây của động cơ nhiều pha

Một bộ phận các động cơ không được phổ biến như những loại trên đó là

nam châm vĩnh cửu mà các cuộn được mắc nối tiếp thành một vòng kín. Thiết kế

phổ biến nhất đối với loại này sử dụng dây nối 3 pha và 5 pha. Bộ điều khiển cần

½ cầu H cho mỗi một đầu ra của động cơ, nhưng những động cơ này có thể cung

cấp moment xoắn lớn hơn so với các loại động cơ bước khác cùng kích thước.



- 45 -



Một vài động cơ 5 pha có thể xử lý cấp cao để có được bước 0,72 0 (500 bước mỗi

vòng). Với một động cơ 5 pha như trên sẽ quay 10 bước mỗi vòng bước.

c. Điều khiển động cơ bước:

 Điều khiển nửa bước:

Miễn là khơng có phần nào của mạch từ bão hòa, thì việc cấp điện đồng

thời cho hai mấu động cơ sẽ sinh ra một mơment xoắn theo vị trí là tổng các

moment xoắn đối với hai mấu động cơ riêng lẻ. Đối với động cơ hai mấu nam

châm vĩnh cửu hoặc hỗn hợp, hai đường cong này sẽ là S radians khác pha, và

nếu dòng qua hai mấu bằng nhau, đỉnh của tổng sẽ nằm ở vị trí S/2 radian kể từ

đỉnh của đường cong gốc



Hình 3.12 Điều khiển nửa bước

Đây là cơ bản của điều khiển nửa bước. Moment xoắn giữ là đỉnh của

đường cong moment xoắn kết hợp khi hai mấu có cùng dòng lớn nhất đi qua. Đối

với động cơ nam châm vĩnh cửu và hỗn hợp thông thường, moment xoắn giữ hai

mấu sẽ là:

H2 = 20.5.h1

Trong đó:

h1 moment xoắn giữ trên một mấu

h2 moment xoắn giữ hai mấu

Điều này cho thấy rằng khơng có phần nào trong mạch từ bão hòa và

moment xoắn theo đường cong vị trí đối với mỗi mấulà hình sin lý tưởng.

Hầu hết các bảng hướng dẫn động cơ nam châm vĩnh cửu và biến từ trở

đều chỉ ra moment xoắn giữ hai mấu mà khơng có đưa ra moment xoắn giữ trên

một mấu; phần nào, có lẽ vì nó sẽ chiếm nhiều giấy hơn, và phần nào cũng vì hầu



- 46 -



hết các bộ điều khiển đủ bước thông thường luôn áp điện áp vào cả hai mấu cùng

lúc.

Nếu bất kỳ phần nào trong mạch từ của động cơ bị bão hoà, hai đường

cong moment xoắn sẽ khơng thể cộng tuyến tính với nhau. Kết qủa là moment

tổng hợp có thể khơng nằm chính xác tại vị trí S/2 kể từ vị trí cân bằng ban đầu.

 Điều khiển vi bước:

Cho phép các bước nhỏ hơn bằng việc dùng các dòng khác nhau qua hai

mấu động cơ, như hình vẽ:



Hình 3.13 Điều khiển vi bước

Đối với một động cơ hai mấu biến từ trở hoặc nam châm vĩnh cửu, cho

rằng các mạch từ không bão hòa và các đường cong moment xoắn trên mỗi mấu

theo vị trí là một hình sin hồn hảo, cơng thức dưới đây đưa ra những đặt tính

chủ chốt của đường cong moment xoắn tổng hợp:

H = (a2+ b2)0.5

X = (s/(/2))arctan(b/a)

Trong đó:

a- moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng tại 0 radians

b- moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng s radians

h- moment xoắn giữ tổng hợp

x- vị trí cân bằng tính theo radians

S- góc bước, tính theo radians.

Khi khơng có bão hòa, các moment xoắn a và b tỉ lệ với dòng đi qua các

mấu tương ứng. Điều này rất thông dụng khi làm việc với các dòng và moment



- 47 -



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b. Phân loại động cơ bước:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×