Stepper-moottorien vääntömomentin ominaisuudet
Kun askelmoottorin kela on suoravirran kautta, kuormitetun roottorin sähkömagneettisen vääntömomentin (kuormituksen vääntömomentin tasapainottamisesta syntyneen sähkömagneettisen vääntömomentin välistä suhdetta kutsutaan staattiseksi vääntömomentiksi tai staattiseksi vääntömomentiksi) ja roottorin tehokulman kutsutaan vielä. Vääntömomentin ominaisuudet, tämä on moottorin staattiset ominaisuudet. Kuten alla:
Koska roottori on pysyvä magneetti ja tuloksena oleva ilmaväli magneettinen tiheys on sinimuotoinen, teoreettinen staattinen momenttikäyrä on siniaalto. Tämä kulma-kiinteä vääntömomenttiominaisuus on tärkeä indikaattori askelmoottorin kyvystä tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia. Mitä suurempi vääntömomentti, sitä parempi ja mitä lähempänä vääntömomentin aaltomuoto on sinimuotoinen, sitä parempi. Itse asiassa magneettipylvään alla on vääntömomentti, joka aiheuttaa yhdistetyn vääntömomentin vääristymisen. Esimerkiksi kaksivaihemoottorin vääntömomentti on 4-kertainen staattisen vääntömomentin kulman jakson harmoninen ja lisätään sinimuotoiseen staattiseen vääntömomenttiin. Näytetty vääntömomentti on:
TL = TMsin [(θL / Sm) n / 2]
Kun TL ja TM kukin edustavat kuormitusmomenttia ja suurinta staattista vääntömomenttia (tai pidätysmomenttia), ja vastaavat tehokulmat ovat θL ja θM, ja siirtymiskulman muutos määrittää askelmoottorin sijainnin tarkkuuden. Edellä olevan kaavan mukaan:
θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM)
PM-pysyvän magneettisen askelmoottorin ja HB-hybridi-askelmoottorin askelmakulma θ on kuvattu edellisessä oppitunnissa: θs = 180 ° / PNr, ja kulma muuttuu mekaaniseksi kulmaksi (radiaaniksi), jolloin siitä tulee seuraava kaava :
Θs = n / (2NR)
Yllä oleva kaava Nr. On roottorin hampaiden lukumäärä tai napaparien lukumäärä, joten kaksivaiheinen moottori θM = θs.
Kuormitusmomentti on sähkömagneettisen vääntömomentin kuormitus (kuten jousivoima tai raskaan esineen nostovoima jne.), Jos moottori liikkuu eteenpäin ja taaksepäin, se tuottaa 2θL: n kulman poikkeaman . Paikannustarkkuuden parantamiseksi θL on siis pieni, perustuen θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM) -vaiheeseen on valittava askelmoottori, jolla on suurin staattinen vääntömomentti Tm ja pieni askelkulma θs, on, korkearesoluutioinen moottori. Yhtälön θs = n / (2Nr) mukaan, mitä pienempi θs on, sitä suurempi on.
Lisäksi korkearesoluutioisen askelmoottorin roottorirakenne luokitellaan karkeasti kolmeen tyyppiin: PM-tyyppi, VR-tyyppi ja HB-tyyppi ja HB-tyyppinen resoluutio on paras.
PM-tyypin staattorin magneettien ja kynsitason rakenteen välisen suhteen vuoksi staattoripylväiden lukumäärän kasvu rajoittuu koneistuksella. HB-tyyppisen roottorin pinnalla ei ole hampaita, ja N-napa ja S-napa magnetoituvat vuorotellen roottorin pinnalla. Siksi napan numero on napa-logaritmi Nr. Samoin roottoripylvään Nr. Nousu rajoittuu myös magnetointimekanismilla. Kun VR-tyyppisen roottorin hampaiden lukumäärä on sama kuin HB: n tyypin hampaat, käytetään samaa samaa, koska kestomagneettia ei käytetä, mutta askelkulma θ on kaksinkertainen HB-tyyppiin ja koska pysyvää magneettia ei ole, magneettipylväs, suurin vääntömomentti Tm on pienempi kuin HB-tyyppi.
Kun kaksivaiheisen askelmoottorin ulkohalkaisija on noin 42 mm, Nr = 100 hammasta ja 0,9 °: n kulmakulma, joka on suurin resoluutio todellisessa käytössä. Koska Nr tulee suuremmaksi ja reaktanssi kasvaa, vääntömomentti pienenee suurilla nopeuksilla. Siksi moottoria, jossa on Nr = 50 ja porraskulma 1,8, käytetään laajalti. HB-tyyppisen rakenteen osalta täyden askeleen tilan askelkulman tarkkuus on 3%, askelmoottorin kulmakulma θ = nθs, kumulatiivista virhettä ei ole kussakin toimintavaiheessa, ja moottorin nopeus on riittävän suuri kasvattamaan n (smalls pieni)) paikannustarkkuuden parantamiseksi.