Nắm giữ đặc điểm mô-men xoắn của động cơ Stepper
Khi cuộn dây của động cơ bước qua dòng điện trực tiếp, mối quan hệ giữa mô-men điện từ của rôto được tải (mô-men điện từ được phục hồi bằng cách cân bằng mô-men tải được gọi là mô-men tĩnh hoặc mô-men tĩnh) và góc công suất của rôto được gọi là góc- vẫn. Đặc điểm mô-men xoắn, đây là đặc tính tĩnh của động cơ. Như hình dưới đây:
Vì rôto là một nam châm vĩnh cửu và mật độ từ trường khe hở không khí là hình sin, nên đường cong mômen tĩnh lý thuyết là một sóng hình sin. Đặc tính mô-men xoắn góc này là một chỉ số quan trọng về khả năng của động cơ bước tạo ra mô-men điện từ. Mô-men xoắn cực đại càng lớn thì càng tốt và dạng sóng mô-men xoắn càng gần với hình sin thì càng tốt. Trong thực tế, có mô-men xoắn dưới cực từ, làm cho mô-men xoắn kết hợp bị biến dạng. Ví dụ, mô-men xoắn của động cơ hai pha là 4 lần hài của chu kỳ góc mô-men tĩnh và được thêm vào mô-men tĩnh hình sin. Các mô-men xoắn hiển thị là:
TL = TMsin [(θL / θM) n / 2]
Trong đó TL và TM mỗi đại diện cho một mô-men tải và mô-men tĩnh cực đại (hoặc mô-men giữ) và các góc công suất tương ứng là θL và θM, và sự thay đổi của góc dịch chuyển xác định độ chính xác vị trí của động cơ bước. Theo công thức trên:
θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM)
Góc bước của động cơ bước nam châm vĩnh cửu PM và động cơ bước lai HB được mô tả trong bài học trước: θs = 180 ° / PNr, và góc được thay đổi thành góc cơ học (radian), sau đó nó trở thành công thức sau :
= S = n / (2Nr)
Công thức trên Nr là số răng rôto hoặc số cặp cực, nên động cơ hai pha θM = s.
Mô-men xoắn tải là tải của mô-men điện từ (như lực lò xo hoặc lực nâng của vật nặng, v.v.), nếu động cơ di chuyển theo hướng thuận và ngược, nó sẽ tạo ra độ lệch góc 2θL . Để cải thiện độ chính xác của vị trí, L là nhỏ, do đó, dựa trên Đối với arcsin θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM), nên chọn một động cơ bước có mô-men xoắn tĩnh tối đa Tm và góc bước nhỏ s là, một động cơ độ phân giải cao. Theo phương trình s = n / (2Nr), s càng nhỏ thì Nr càng lớn.
Ngoài ra, cấu trúc cánh quạt của động cơ bước có độ phân giải cao được phân loại thành ba loại: loại PM, loại VR và loại HB và độ phân giải loại HB là tốt nhất.
Do mối quan hệ giữa nam châm stator loại PM và cấu trúc cấp độ móng, sự gia tăng số lượng cực của stato bị giới hạn bởi gia công. Bề mặt của rôto loại HB không có răng và cực N và cực S được từ hóa xen kẽ trên bề mặt của rôto. Do đó, số cực là logarit cực Nr. Tương tự, sự tăng của cực rôto Nr cũng bị giới hạn bởi cơ chế từ hóa. Khi số lượng răng của rôto loại VR giống với số lượng của loại HB, cùng loại Nr được sử dụng vì nam châm vĩnh cửu không được sử dụng, nhưng góc bước s gấp đôi loại HB và vì không có loại vĩnh cửu cực nam châm, mô-men xoắn cực đại Tm nhỏ hơn loại HB.
Khi động cơ bước hai pha có đường kính ngoài khoảng 42 mm, Nr = 100 răng và góc bước 0,9 °, đây là độ phân giải cao nhất trong sử dụng thực tế. Khi Nr trở nên lớn hơn và độ phản ứng tăng, mô-men xoắn sẽ giảm ở tốc độ cao. Do đó, một động cơ có Nr = 50 và góc bước 1,8 được sử dụng rộng rãi. Đối với cấu trúc loại HB, độ chính xác góc bước của trạng thái bước đầy đủ là 3%, góc chạy của động cơ bước θ = nθs, không có lỗi tích lũy trong mỗi bước vận hành và tốc độ của động cơ đủ lớn để tăng n (smalls nhỏ)) để cải thiện độ chính xác định vị vị trí.