Analýza fungovania motora s premenlivou reluktanciou
Stepper motor, tiež známy ako impulzný motor, je servopohon v digitálnom riadiacom systéme. Jeho funkciou je transformácia impulzného elektrického signálu na zodpovedajúci krokový motor s lineárnym posunom alebo lineárnym posunom. Je široko používaný v praxi, jeho štruktúra a pracovný princíp je tiež ľahko ovládateľný. Pracuje inak v rôznych režimoch zapnutia a môžeme teda zmeniť jeho prevádzkové charakteristiky.
Rotor pozostáva z kremíkovej ocele alebo elektrického železa, ako je elektrická železná tyč. Vonkajší povrch rotora je štruktúra s viacerými zubami. (Rotor má pri otáčaní magnetickú rezistenciu, nazýva sa motor s premenlivou reluktanciou, skrátka VR, tiež nazývaný reaktívne krokovanie. Keď je statorová cievka pod napätím, statorové tyče sú magnetizované, priťahujú zuby rotora a generujú krútiaci moment a pohybujú sa jedným krokom. V porovnaní s magnetickým príťažným krútiacim momentom a odpudivým krútiacim momentom generovaným motorom s permanentným magnetom generuje typ VR len sací krútiaci moment.
Štruktúra a pracovný princíp typu krokového motora s premenlivou reluktančnou reakciou typu VR sú uvedené na obrázku nižšie. Vo vyššie uvedenom obrázku je na stator rovnomerne rozmiestnených 12 pólov a každý pól je oddelený o 30 ° a štyri cievky, ktoré sú od seba vzdialené 90 ° (oddelené sú tri štrbiny) tvoria fázové vinutie. Počet zubov rotora je 8. Keď je fázové vinutie pod napätím, statorový pól priťahuje zuby rotora tak, že reluktancia vzduchovej medzery dosiahne minimálnu polohu.
Ďalej bude opísaný pracovný princíp krokového motora typu VR s premennou reluktančnou reakciou typu z kroku 1 do kroku 3.
Prvým krokom je zjednodušený diagram prvej fázy cievky. Šrafovanie indikuje budenie statora prvej fázy, rotor priťahuje prvý fázový statorový pól a zuby rotora sa otáčajú pod statorovým pólom.
Druhý krok: prvý fázový vinutí je vypnutý, druhé fázové vinutie je napájané, rotor sa otáča o jeden stupeň (15 °) proti smeru hodinových ručičiek a otáča sa na zastavenie pod druhým fázovým statorovým magnetickým pólom.
Stupňový uhol krokového motora s premenlivým odporom VR nemožno priamo vypočítať pomocou vzorca θs = 180 ° / PNr v predchádzajúcom článku, ale je dvojnásobkom vypočítanej hodnoty rovnice θs = 180 ° / PNr. To znamená, že rozlíšenie sa porovnáva s typom permanentných magnetov. Hoci počet zubov rotora je rovnaký, typ VR je len 1/2.
Tretí krok: tretie fázové navíjanie je tiež napájané a rotor sa tiež otáča proti smeru hodinových ručičiek o 15 ° a zastaví sa v relatívnej pozícii magnetického pólu tretieho fázy statora. V ďalšom okamihu je prvé fázové navíjanie napájané a poloha rotora v kroku 3 sa otáča proti smeru pohybu hodinových ručičiek o 15 ° k statorovému stĺpiku prvej fázy a stav kroku 1 sa obnoví. Budiaca fáza sa plynule prepína a jednofázová, 2 fáza, 3 fáza a 1 fáza sa otáčajú proti smeru hodinových ručičiek. Toto je pracovný princíp krokového motora typu VR.
Ak sa otáča v smere hodinových ručičiek, komutačná sekvencia je 1 fáza, 3 fáza a 2 fázy. V tomto okamihu je uhol kroku 1/3 rozstupu zubu rotora, to znamená, že rozstup zuba je vydelený počtom fáz na získanie krokového uhla a výstupný krútiaci moment je odlišný od kroku motor s permanentným magnetom, ktorý je úmerný štvorcu vzrušujúceho prúdu.
Pretože krokový motor s premenlivou reluktančnou reakciou typu VR nepoužíva permanentné magnety, jeho statorové a rotorové magnetické pole je úmerné budiacemu prúdu. Na zvýšenie intenzity magnetického poľa je potrebný veľký budiaci prúd. Preto je zvyčajne vyšší nárast teploty.
