Memegang Karakteristik Torsi dari Motor Stepper
Ketika kumparan motor melangkah melalui arus searah, hubungan antara torsi elektromagnetik dari rotor yang dimuat (torsi elektromagnetik pulih yang dihasilkan dengan menyeimbangkan torsi beban disebut torsi statis atau torsi statis) dan sudut daya rotor disebut sudut- masih. Karakteristik torsi, ini adalah karakteristik statis motor. Seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Karena rotor adalah magnet permanen dan kepadatan magnetik celah udara yang dihasilkan adalah sinusoidal, kurva torsi statis teoretis adalah gelombang sinus. Karakteristik torsi stasioner sudut ini merupakan indikator penting dari kemampuan motor melangkah untuk menghasilkan torsi elektromagnetik. Semakin besar torsi maksimum, semakin baik, dan semakin dekat bentuk gelombang torsi ke sinusoid, semakin baik. Bahkan, ada torsi cogging di bawah kutub magnet, yang menyebabkan torsi gabungan terdistorsi. Sebagai contoh, torsi cogging dari motor dua fase adalah 4 kali harmonik dari periode sudut torsi statis, dan ditambahkan ke torsi statis sinusoidal. Torsi yang ditunjukkan adalah:
TL = TMdalam [(θL / θM) n / 2]
Dimana TL dan TM masing-masing mewakili torsi beban dan torsi statis maksimum (atau torsi holding), dan sudut daya yang sesuai adalah θL dan θM, dan perubahan sudut perpindahan menentukan akurasi posisi motor stepping. Menurut rumus di atas:
θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM)
Sudut langkah ofs dari motor stepper magnet permanen PM dan motor melangkah hibrida HB dijelaskan dalam pelajaran sebelumnya: θs = 180 ° / PNr, dan sudutnya diubah menjadi sudut mekanik (radian), kemudian menjadi rumus berikut :
Θs = n / (2Nr)
Rumus di atas Nr adalah jumlah gigi rotor atau jumlah pasangan kutub, sehingga motor dua fase θM = θs.
Torsi beban adalah beban torsi elektromagnetik (seperti gaya pegas atau gaya angkat benda berat, dll.), Jika motor bergerak ke arah maju dan mundur, itu akan menghasilkan deviasi sudut 2θL. . Untuk meningkatkan akurasi posisi, θL kecil, oleh karena itu, berdasarkan pada θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM), motor steping dengan torsi statis maksimum Tm dan sudut step kecil harus dipilih, bahwa adalah, motor resolusi tinggi. Menurut persamaan θs = n / (2Nr), semakin kecil θs, semakin besar Nr.
Selain itu, struktur rotor motor melangkah resolusi tinggi secara kasar diklasifikasikan menjadi tiga jenis: tipe PM, tipe VR, dan tipe HB, dan resolusi tipe HB adalah yang terbaik.
Karena hubungan antara magnet stator tipe PM dan struktur level cakar, peningkatan jumlah kutub stator dibatasi oleh pemesinan. Permukaan rotor tipe HB tidak memiliki gigi, dan kutub N dan kutub S dimagnetkan secara bergantian pada permukaan rotor. Oleh karena itu, nomor kutub adalah logaritma kutub No. Demikian pula, peningkatan kutub rotor Nr juga dibatasi oleh mekanisme magnetisasi. Ketika jumlah gigi rotor tipe VR sama dengan gigi jenis HB, Nr yang sama digunakan karena magnet permanen tidak digunakan, tetapi sudut langkah θs dua kali lipat dari tipe HB, dan karena tidak ada gigi permanen kutub magnet, torsi maksimum Tm lebih kecil dari tipe HB.
Ketika motor melangkah dua fase memiliki diameter luar sekitar 42 mm, Nr = 100 gigi dan sudut langkah 0,9 °, yang merupakan resolusi tertinggi dalam penggunaan aktual. Ketika Nr menjadi lebih besar dan reaktansi meningkat, torsi akan berkurang pada kecepatan tinggi. Oleh karena itu, motor dengan Nr = 50 dan sudut langkah 1,8 banyak digunakan. Untuk struktur tipe HB, akurasi sudut langkah dari keadaan langkah penuh adalah 3%, sudut berjalan motor pijakan θ = nθs, tidak ada kesalahan kumulatif di setiap langkah operasi, dan kecepatan motor cukup besar untuk meningkatkan n (kecil)) untuk meningkatkan akurasi posisi posisi.