Caractéristiques de couple de maintien des moteurs pas à pas
Lorsque la bobine du moteur pas à pas est alimentée en courant continu, la relation entre le couple électromagnétique du rotor chargé (le couple électromagnétique récupéré généré par l’équilibrage du couple de charge est appelé couple statique ou couple statique) et l’angle de puissance du rotor est appelé angle- encore. Caractéristiques de couple, il s'agit des caractéristiques statiques du moteur. Comme indiqué ci-dessous:
Comme le rotor est un aimant permanent et que la densité magnétique de l’entrefer qui en résulte est sinusoïdale, la courbe de couple statique théorique est une onde sinusoïdale. Cette caractéristique de couple angulaire stationnaire est un indicateur important de la capacité du moteur pas à pas à générer un couple électromagnétique. Plus le couple maximal est élevé, mieux c'est, et plus la forme d'onde du couple est proche de la sinusoïde, mieux c'est. En fait, il y a un couple cogging sous le pôle magnétique, ce qui provoque une distorsion du couple combiné. Par exemple, le couple d'engrenage du moteur à deux phases correspond à 4 fois l'harmonique de la période d'angle de couple statique et s'ajoute au couple statique sinusoïdal. Le couple indiqué est:
TL = TMsin [(θL / θM) n / 2]
Où TL et TM représentent chacun un couple de charge et un couple statique maximal (ou un couple de maintien), et les angles de puissance correspondants sont θL et θM, et la modification de l'angle de déplacement détermine la précision de positionnement du moteur pas à pas. Selon la formule ci-dessus:
θL = (2θM / n) arcsine (TL / TM)
L'angle de pas θs du moteur pas à pas à aimant permanent PM et du moteur pas à pas hybride HB est décrit dans la leçon précédente: θs = 180 ° / PNr et l'angle est changé en angle mécanique (radian). Il devient alors la formule suivante :
S = n / (2Nr)
La formule ci-dessus Nr est le nombre de dents du rotor ou le nombre de paires de pôles, donc le moteur à deux phases θM = θs.
Le couple de charge est la charge du couple électromagnétique (comme la force du ressort ou la force de levage de l'objet lourd, etc.), si le moteur doit se déplacer en avant et en arrière, il produira une déviation angulaire de 2θL . Pour améliorer la précision de positionnement, θL est petit. Par conséquent, sur la base de Pour l’arcsine θL = (2θM / n) (TL / TM), vous devez sélectionner un moteur pas à pas avec un couple statique maximal Tm et un petit angle de pas θs, est un moteur à haute résolution. Selon l'équation θs = n / (2Nr), plus le θs est petit, plus le Nr est grand.
De plus, la structure du rotor du moteur pas à pas haute résolution est grossièrement classée en trois types: type PM, type VR et type HB, et la résolution du type HB est la meilleure.
En raison de la relation entre les aimants de stator de type PM et la structure au niveau des griffes, l'augmentation du nombre de pôles de stator est limitée par l'usinage. La surface du rotor de type HB n'a pas de dents, et le pôle N et le pôle S sont alternativement magnétisés à la surface du rotor. Par conséquent, le numéro de pôle est le logarithme de pôle Nr. De même, l'augmentation du pôle du rotor Nr est également limitée par le mécanisme de magnétisation. Lorsque le nombre de dents du rotor de type VR est le même que celui du type HB, le même Nr est utilisé car l'aimant permanent n'est pas utilisé, mais l'angle de pas 0s est égal à deux fois le type HB, et comme il n'y a pas de permanent pôle magnétique, le couple maximal Tm est inférieur au type HB.
Lorsque le moteur pas à pas à deux phases a un diamètre extérieur d’environ 42 mm, Nr = 100 dents et un angle de pas de 0,9 °, ce qui correspond à la résolution la plus élevée actuellement utilisée. Lorsque Nr augmente et que la réactance augmente, le couple diminue à haute vitesse. Par conséquent, un moteur avec Nr = 50 et un angle de pas de 1,8 est largement utilisé. Pour la structure de type HB, la précision de l'angle de pas de l'état de pas complet est de 3%, l'angle de rotation du moteur pas à pas θ = nθs, il n'y a pas d'erreur cumulée à chaque étape du fonctionnement et la vitesse du moteur est suffisamment grande pour augmenter. n (θs small)) pour améliorer la précision de positionnement.