Primer. Presentació
Al camp de control industrial modern, els motors pas a pas s’afavoreixen per les seves característiques úniques de pas i un control de posició precisa. Entre ells, el motor bipolar de pas, com a tipus important de motor de pas, s’utilitza àmpliament en molts camps com ara línies de producció automatitzades, instruments de mesura de precisió, etc., en virtut de la seva alta eficiència i rendiment fiable. En aquest treball, s’introduiran detalladament l’estructura i els modes de control dels motors bipolars, amb l’objectiu de proporcionar als lectors una comprensió i un coneixement en profunditat.
En segon lloc, l'estructura del motor de pas bipolar
Motor bipolar de pas, també conegut com a motor de trepidant de quatre fils de dos fases, la seva estructura bàsica inclou l'estator, el rotor i l'enrotllament de tres parts principals.
Estador
L’estator és la part estacionària d’un motor pas a pas bipolar, generalment compost per diverses dents d’estator. En un motor de pas bipolar, les dents de l’estator s’enrotllen amb enrotllaments bipolars de dues fases, és a dir, enrosques en fase A i en fase B. Cadascun d’aquests enrotllaments de dues fases consisteixen en una bobina diferent, cadascuna amb dos cables, per a un total de quatre cables, que s’utilitzen per controlar el funcionament del motor.
Concretament, el bobinatge en fase A es fa en la dent de l'estator 1, i es fa seqüencialment a les dents de l'estator 3, 5 i 7, on les dents de l'estator 1 i 5 estan ferides en la mateixa direcció, mentre que les dents de l'estator 3 i 7 estan ferides a la La mateixa direcció. Aquests dos grups (dents d’estator 1 i 5, i dents d’estator 3 i 7) s’enrotllen en direccions oposades. Els enrotllaments en fase B s’enrotllen amb el mateix principi, amb les dents 4 i 8 de l’estator com a grup i dents de l’estator 2 i 6 Com a grup.
Rotor
El rotor és la part giratòria d’un motor d’asperació bipolar i sol afectar -se amb imants permanents magnetitzats axialment. Les línies de força magnètiques dels imants permanents formen un tancament dins del cos del motor, permetent que el rotor tingui un parell de bloqueig fins i tot quan no estigui energitzat. A més, el rotor sol tenir diverses dents (per exemple, 50 dents) que corresponen a les dents de l’estator per a angles de trepitja precisos (per exemple, angle d’escalfament d’1,8 graus).
Enrotllaments
El bobinatge d’un motor bipolar és la part clau del motor que realitza el moviment del motor. Atès que els motors pas a pas bipolar tenen dues bobines separades, cadascuna de les quals es pot energitzar en ambdues direccions, un extrem de cada bobinatge pot ser un pol N o S. Aquest disseny fa que el motor pas a pas bipolar sigui més flexible en el mode de control, cosa que pot realitzar un control de posició més precís i un rendiment dinàmic més elevat.
En tercer lloc, el mode de control del motor de pas bipolar
Els modes de control del motor de pas bipolar inclouen principalment un pas monofàsic, un pas complet i un pas de mig pas.
Pas d'una fase monofàsica
El pas de fase única és el mode de control més bàsic del motor de pas bipolar. En aquest mode, els enrotllaments de fase A i B-fase es dinamitzen seqüencialment en un determinat ordre, fent que el camp magnètic de l'estator canviï en conseqüència, impulsant així el rotor a girar. Concretament, quan el bobinatge de fase A està energitzada, el rotor girarà en una direcció; Quan el bobinatge de la fase B s’energitzi, el rotor girarà en l’altra direcció. Controlant alternativament l'estat energitzat dels bobinats en fase A i en fase B, es pot aconseguir una rotació contínua del rotor.
El mode de pas monofàsic és senzill i fàcil d’entendre, però a causa del seu gran angle de pas (normalment 1,8 graus), pot no ser adequat en aplicacions on es requereixi un control de precisió més elevat.
Passant en tot pas
El pas de pas sencer és un dels modes de control més utilitzats per als motors de pas bipolar. En aquest mode, els enrotllaments en fase A i en fase B es dinamitzen o es desinervien alhora per aconseguir una rotació completa del rotor. Concretament, quan el bobinatge en fase A es dinamitza i el bobinatge de la fase B es desacredita, el rotor girarà en una direcció per un cert angle; Quan el bobinatge de la fase B s’energitza i el bobinatge de la fase A es desacredita, el rotor girarà en l’altra direcció pel mateix angle. Controlant alternativament l'estat energitzat dels bobinats en fase A i en fase B, es pot realitzar una rotació contínua del rotor sencer del rotor.
El mode de pas sencer té els avantatges de l’angle petit i de la precisió de posicionament elevat, de manera que s’utilitza àmpliament en aplicacions que requereixen control d’alta precisió. Per exemple, en equips d’oficina com ara impressores i escàners, els motors pas a pas bipolar solen utilitzar el mode complet per controlar el moviment precís del capçal d’impressió o del capçal d’escaneig.
Mig pas
Mig pas és un mode de control més refinat per als motors pas a pas bipolar. En aquest mode, es pot aconseguir una rotació de mig pas del rotor controlant simultàniament una porció de les bobines en els bobinats en fase A i en fase B per ser energitzats o desactivats. Concretament, quan una part de la bobina en el bobinatge de la fase A s’energitza i es desactiva una part de la bobina en el bobinatge de la fase B, el rotor girarà a mig pas en una direcció; Quan una part de la bobina en el bobinatge de la fase B es dinamitza i una part de la bobina en el bobinatge de la fase A es desactiva, el rotor girarà per mig pas cap a l'altra direcció. Controlant alternativament l'estat energitzat de les bobines en els bobinats en fase A i en fase B, es pot realitzar una rotació contínua del rotor.
El mode de mig pas té els avantatges d’un angle de pas menor i una precisió de posicionament més elevada i, per tant, s’utilitza àmpliament en aplicacions que requereixen un control de precisió més elevat. Per exemple, en el camp dels instruments de mesura de precisió, equips mèdics, etc., els motors bipolars solen utilitzar el mode mig pas per realitzar un control de posició i un control de moviment més precisos.
Quart, resum
Els motors de pas bipolar tenen un paper important en el camp del control de l’automatització industrial amb la seva estructura i el seu mode de control únics. Mitjançant la comprensió en profunditat de l’estructura i el mode de control dels motors pas a pas bipolars, podem dominar millor els seus mètodes i tècniques d’aplicació i proporcionar un fort suport per al desenvolupament i l’aplicació de la tecnologia de control d’automatització industrial.