Sosteniendo las características de par de los motores paso a paso
Cuando la bobina del motor paso a paso es a través de corriente continua, la relación entre el par electromagnético del rotor cargado (el par electromagnético recuperado generado al equilibrar el par de carga se llama par estático o par estático) y el ángulo de potencia del rotor se llama ángulo todavía. Características de par, estas son las características estáticas del motor. Como se muestra abajo:
Como el rotor es un imán permanente y la densidad magnética del espacio de aire resultante es sinusoidal, la curva de par estática teórica es una onda sinusoidal. Esta característica de par de ángulo estacionario es un indicador importante de la capacidad del motor paso a paso para generar par electromagnético. Cuanto mayor sea el par máximo, mejor y cuanto más cerca esté la forma de onda del par a la sinusoide, mejor. De hecho, hay un par de torsión debajo del polo magnético, lo que hace que el par combinado se distorsione. Por ejemplo, el par de tracción del motor bifásico es 4 veces armónico del período de ángulo de par estático, y se agrega al par estático sinusoidal. El par que se muestra es:
TL = TMsin [(θL / θM) n / 2]
Donde TL y TM representan cada uno un par de carga y un par estático máximo (o un par de mantenimiento), y los ángulos de potencia correspondientes son θL y θM, y el cambio del ángulo de desplazamiento determina la precisión posicional del motor paso a paso. Según la fórmula anterior:
θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM)
El ángulo de paso θs del motor paso a paso de imán permanente PM y el motor de paso a paso híbrido HB se describe en la lección anterior: θs = 180 ° / PNr, y el ángulo se cambia al ángulo mecánico (radian), luego se convierte en la siguiente fórmula :
Θs = n / (2Nr)
La fórmula anterior Nr es el número de dientes del rotor o el número de pares de polos, por lo que el motor de dos fases θM = θs.
El par de carga es la carga del par electromagnético (como la fuerza del resorte o la fuerza de elevación del objeto pesado, etc.), si el motor se mueve hacia adelante y hacia atrás, producirá una desviación angular de 2θL . Para mejorar la precisión de posición, θL es pequeño, por lo tanto, basado en Para θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM), se debe seleccionar un motor paso a paso con un par estático máximo Tm y un pequeño ángulo de paso θs, que Es decir, un motor de alta resolución. De acuerdo con la ecuación θs = n / (2Nr), cuanto más pequeña es θs, más grande es Nr.
Además, la estructura del rotor del motor paso a paso de alta resolución se clasifica aproximadamente en tres tipos: tipo PM, tipo VR y tipo HB, y la resolución tipo HB es la mejor.
Debido a la relación entre los imanes de estator de tipo PM y la estructura a nivel de garra, el aumento en el número de polos de estator está limitado por el mecanizado. La superficie del rotor tipo HB no tiene dientes, y el polo N y el polo S están magnetizados alternativamente en la superficie del rotor. Por lo tanto, el número de polo es el logaritmo de polo n. De manera similar, el aumento del polo del rotor Nr también está limitado por el mecanismo de magnetización. Cuando el número de dientes del rotor de tipo VR es el mismo que el del tipo HB, se usa la misma Nr porque no se usa el imán permanente, pero el ángulo de escalón es dos veces el tipo HB, y como no hay ningún permanente El polo magnético, el par máximo Tm es más pequeño que el tipo HB.
Cuando el motor paso a paso de dos fases tiene un diámetro exterior de aproximadamente 42 mm, Nr = 100 dientes y un ángulo de paso de 0.9 °, que es la resolución más alta en uso real. A medida que Nr se hace más grande y la reactancia aumenta, el par disminuirá a altas velocidades. Por lo tanto, un motor con Nr = 50 y un ángulo de paso de 1.8 es ampliamente utilizado. Para la estructura de tipo HB, la precisión del ángulo de paso del estado de paso completo es del 3%, el ángulo de funcionamiento del motor paso a paso θ = nθs, no hay error acumulativo en cada paso de la operación, y la velocidad del motor es lo suficientemente grande para aumentar n (smalls pequeño)) para mejorar la precisión de posicionamiento posicional.