Modifier le produit
Le modèle original de moteur pas à pas est né à la fin des années 1930, entre 1830 et 1860. Avec le développement des matériaux à aimants permanents et de la technologie des semi-conducteurs, le moteur pas à pas s'est rapidement développé et mûri.À la fin des années 1960, la Chine a commencé à rechercher et à fabriquer des moteurs pas à pas.Depuis lors et jusqu'à la fin des années 1960, il s'agissait principalement d'un petit nombre de produits développés par des universités et des instituts de recherche pour étudier certains appareils.Ce n’est qu’au début des années 1970 que des percées ont été réalisées dans la production et la recherche.Du milieu des années 70 au milieu des années 80, elle est entrée dans la phase de développement et divers produits hautes performances ont été continuellement développés.Depuis le milieu des années 1980, en raison du développement et du développement des moteurs pas à pas hybrides, la technologie des moteurs pas à pas hybrides chinois, y compris la technologie du corps et la technologie d'entraînement, s'est progressivement rapprochée du niveau des industries étrangères.Divers moteurs pas à pas hybrides Les applications de produits pour ses pilotes se multiplient.
En tant qu'actionneur, le moteur pas à pas est l'un des produits clés de la mécatronique et est largement utilisé dans divers équipements d'automatisation.Un moteur pas à pas est un élément de contrôle en boucle ouverte qui convertit les signaux d'impulsion électrique en déplacement angulaire ou linéaire.Lorsque le pilote pas à pas reçoit un signal d'impulsion, il entraîne le moteur pas à pas pour qu'il tourne d'un angle fixe (c'est-à-dire un angle de pas) dans la direction définie.Le déplacement angulaire peut être contrôlé en contrôlant le nombre d'impulsions, de manière à atteindre l'objectif d'un positionnement précis.Le moteur pas à pas hybride est un moteur pas à pas conçu en combinant les avantages de l'aimant permanent et du réactif.Il est divisé en deux phases, trois phases et cinq phases.L'angle de pas biphasé est généralement de 1,8 degrés.L'angle de pas triphasé est généralement de 1,2 degrés.

Comment ça fonctionne
La structure du moteur pas à pas hybride est différente de celle du moteur pas à pas réactif.Le stator et le rotor du moteur pas à pas hybride sont tous intégrés, tandis que le stator et le rotor du moteur pas à pas hybride sont divisés en deux sections, comme le montre la figure ci-dessous.De petites dents sont également réparties en surface.
Les deux fentes du stator sont bien positionnées, et des bobinages sont disposés dessus.Ci-dessus, des moteurs biphasés à 4 paires, dont 1, 3, 5 et 7 sont des pôles magnétiques d'enroulement de phase A, et 2, 4, 6 et 8 sont des pôles magnétiques d'enroulement de phase B.Les enroulements de pôles magnétiques adjacents de chaque phase sont enroulés dans des directions opposées pour produire un circuit magnétique fermé comme indiqué dans les directions x et y dans la figure ci-dessus.
La situation de la phase B est similaire à celle de la phase A. Les deux fentes du rotor sont décalées de moitié du pas (voir Figure 5.1.5), et le milieu est relié par un acier à aimant permanent en forme d'anneau.Les dents des deux sections du rotor ont des pôles magnétiques opposés.Selon le même principe du moteur réactif, tant que le moteur est alimenté dans l'ordre ABABA ou ABABA, le moteur pas à pas peut tourner en continu dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ou dans le sens des aiguilles d'une montre.
Evidemment, toutes les dents d'un même segment de pales de rotor ont la même polarité, alors que les polarités de deux segments de rotor de segments différents sont opposées.La plus grande différence entre un moteur pas à pas hybride et un moteur pas à pas réactif est que lorsque le matériau magnétique permanent magnétisé est démagnétisé, il y aura un point d'oscillation et une zone de sortie.
Le rotor d'un moteur pas à pas hybride est magnétique, de sorte que le couple généré sous le même courant statorique est supérieur à celui d'un moteur pas à pas réactif et son angle de pas est généralement petit.Par conséquent, les machines-outils CNC économiques nécessitent généralement un entraînement par moteur pas à pas hybride.Cependant, le rotor hybride a une structure plus complexe et une grande inertie du rotor, et sa vitesse est inférieure à celle d'un moteur pas à pas réactif.

Modification de la structure et du lecteur
Il existe de nombreux fabricants nationaux de moteurs pas à pas et leurs principes de fonctionnement sont les mêmes.Ce qui suit prend comme exemple un moteur pas à pas hybride biphasé domestique 42B Y G2 50C et son pilote SH20403 pour présenter la structure et la méthode d'entraînement du moteur pas à pas hybride.[2]
Structure de moteur pas à pas hybride biphasé
En contrôle industriel, une structure avec de petites dents sur les pôles du stator et un grand nombre de dents de rotor, comme le montre la figure 1, peut être utilisée, et son angle de pas peut être rendu très petit.Figure 1 deux

Le schéma structurel du moteur pas à pas hybride de phase et le schéma de câblage de l'enroulement du moteur pas à pas sur la figure 2, les enroulements biphasés de A et B sont séparés en phases dans la direction radiale et il y a 8 pôles magnétiques saillants le long la circonférence du stator.Les 7 pôles magnétiques appartiennent à l'enroulement de phase A et les pôles magnétiques 2, 4, 6 et 8 appartiennent à l'enroulement de phase B.Il y a 5 dents sur chaque surface polaire du stator et des enroulements de commande sur le corps polaire.Le rotor est constitué d'un acier magnétique en forme d'anneau et de deux sections de noyaux de fer.L'acier magnétique en forme d'anneau est magnétisé dans le sens axial du rotor.Les deux sections de noyaux de fer sont installées respectivement aux deux extrémités de l'acier magnétique, de sorte que le rotor soit divisé en deux pôles magnétiques dans la direction axiale.50 dents sont réparties uniformément sur le noyau du rotor.Les petites dents des deux sections du noyau sont décalées de la moitié du pas.Le pas et la largeur du rotor fixe sont les mêmes.

Processus de fonctionnement du moteur pas à pas hybride biphasé
Lorsque les enroulements de commande biphasés font circuler l'électricité dans l'ordre, un seul enroulement de phase est alimenté par battement et quatre battements constituent un cycle.Lorsqu'un courant traverse l'enroulement de commande, une force magnétomotrice est générée, qui interagit avec la force magnétomotrice générée par l'acier magnétique permanent pour générer un couple électromagnétique et amener le rotor à effectuer un mouvement pas à pas.Lorsque l'enroulement de phase A est alimenté, le pôle magnétique S généré par l'enroulement sur le pôle extrême N du rotor 1 attire le pôle N du rotor, de sorte que le pôle magnétique 1 soit dent à dent et que les lignes de champ magnétique soient dirigées. du pôle N du rotor à la surface de la dent du pôle magnétique 1 et du pôle magnétique 5 Dent à dent, les pôles magnétiques 3 et 7 sont dent à rainure, comme le montre la figure 4.
图 Diagramme d'équilibre du rotor du stator extrême N du rotor sous tension en phase A.Du fait que les petites dents sur les deux tronçons du noyau du rotor sont décalées de moitié du pas, au pôle S du rotor, le champ magnétique du pôle S généré par les pôles magnétiques 1' et 5' repousse le pôle S du rotor, qui est exactement dent à fente avec le rotor, et le pôle 3' et la surface de la dent 7' génère un champ magnétique du pôle N, qui attire le pôle S du rotor, de sorte que les dents soient face aux dents.Le diagramme d'équilibre du rotor à pôles N et à pôles S lorsque l'enroulement de phase A est alimenté est illustré à la figure 3.

Parce que le rotor comporte 50 dents au total, son angle de pas est de 360°/50 = 7,2°, et le nombre de dents occupées par chaque pas polaire du stator n'est pas un nombre entier.Par conséquent, lorsque la phase A du stator est alimentée, le pôle N du rotor et le pôle de 1 Les cinq dents sont opposées aux dents du rotor, et les cinq dents du pôle magnétique 2 de l'enroulement de phase B à côté de les dents du rotor présentent un désalignement de 1/4 de pas, soit 1,8°.Là où le cercle est dessiné, les dents du pôle magnétique de phase A 3 et du rotor seront déplacées de 3,6°, et les dents seront alignées avec les rainures.
La ligne de champ magnétique est une courbe fermée le long de l'extrémité N du rotor → A (1) pôle magnétique S → anneau magnétiquement conducteur → A (3 ') pôle magnétique N → extrémité S du rotor → extrémité N du rotor.Lorsque la phase A est hors tension et la phase B est sous tension, le pôle magnétique 2 génère une polarité N et les 7 dents du rotor S les plus proches sont attirées, de sorte que le rotor tourne de 1,8 ° dans le sens des aiguilles d'une montre pour atteindre le pôle magnétique 2 et les dents du rotor vers les dents. , B Le développement de phase des dents du stator de l'enroulement de phase est représenté sur la figure 5, à ce moment, le pôle magnétique 3 et les dents du rotor présentent un désalignement de 1/4 de pas.
Par analogie, si l'on continue l'excitation dans l'ordre de quatre battements, le rotor tourne pas à pas dans le sens des aiguilles d'une montre.Chaque fois que l'excitation est effectuée, chaque impulsion tourne de 1,8°, ce qui signifie que l'angle de pas est de 1,8°, et le rotor tourne une fois. Nécessite 360°/1,8° = 200 impulsions (voir figures 4 et 5).

Il en est de même à l'extrémité du rotor S. Lorsque les dents du bobinage sont opposées aux dents, le pôle magnétique d'une phase voisine est désaligné de 1,8°.3 Pilote de moteur pas à pas Le moteur pas à pas doit avoir un pilote et un contrôleur pour fonctionner normalement.Le rôle du pilote est de distribuer les impulsions de commande dans un anneau et d'amplifier la puissance, de sorte que les enroulements du moteur pas à pas soient alimentés dans un certain ordre pour contrôler la rotation du moteur.Le pilote du moteur pas à pas 42BYG250C est SH20403.Pour une alimentation 10 V ～ 40 V CC, les bornes A +, A-, B + et B- doivent être connectées aux quatre fils du moteur pas à pas.Les bornes DC + et DC- sont connectées à l'alimentation DC du pilote.Le circuit d'interface d'entrée comprend la borne commune (connectée à la borne positive de l'alimentation de la borne d'entrée)., Entrée de signal d'impulsion (entrée d'une série d'impulsions, allouées en interne pour entraîner le moteur pas à pas A, phase B), entrée de signal de direction (peut réaliser la rotation positive et négative du moteur pas à pas), entrée de signal hors ligne.
Avantagesmodifier
Le moteur pas à pas hybride est divisé en deux phases, trois phases et cinq phases : l'angle de pas à deux phases est généralement de 1,8 degrés et l'angle de pas à cinq phases est généralement de 0,72 degrés.Avec l'augmentation de l'angle de pas, l'angle de pas est réduit et la précision est améliorée.Ce moteur pas à pas est le plus largement utilisé.Les moteurs pas à pas hybrides combinent les avantages des moteurs pas à pas à aimants réactifs et permanents : le nombre de paires de pôles est égal au nombre de dents du rotor, qui peut varier sur une large plage selon les besoins ;l'inductance de l'enroulement varie avec
Le changement de position du rotor est faible, il est facile d'obtenir un contrôle de fonctionnement optimal ;le circuit magnétique à magnétisation axiale, utilisant de nouveaux matériaux à aimant permanent avec un produit à haute énergie magnétique, est propice à l'amélioration des performances du moteur ;l'acier magnétique du rotor fournit une excitation ;pas d'oscillation évidente.[3]