מהם סוגי מנוע הצעד

A מנוע צעדיםהוא מפעיל שנשלט באמצעות פולסים חשמליים וממיר את הפולסים החשמליים (אותות דיגיטליים) לתזוזות זוויתיות. בשנים האחרונות, ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה וטכנולוגיית ההנעה קידמה עוד יותר את הפיתוח של מנועי צעד. מאמר זה יספק מבוא מעמיק לסוגי מנועי צעד, ויסווג אותם באופן מקיף לפי מספר השלבים, מבנה הרוטור ומצב ההנעה.

 

1. סיווג לפי מספר שלב הסטטור

מספר השלבים מתייחס למספר הפיתולים בתוך מנוע הצעד. מנועי הצעד שאנשים משתמשים בהם כיום הם מנועי צעד דו-פאזיים, תלת-פאזיים וחמישה-פאזיים. לפי שלבים שונים, יש להם זוויות צעדים שונות. בדרך כלל, זווית הצעד של מנוע הצעד הדו-פאזי היא 0.9 מעלות / 1.8 מעלות, מנוע הצעד התלת-פאזי הוא 1.2 מעלות ומנוע הצעד הדו-פאזי של 0.72 מעלות .

 

1. מנוע צעד דו-פאזי

מנוע צעד דו-פאזי בעל שני פיתולים והמבנה שלו פשוט יחסית, שמתאים לכמה יישומים שיש להם מגבלות מסוימות בעלות אך דורשים דיוק גבוה, בנוסף, לרוב הוא מציג רמות רטט נמוכות ולכן הוא מתאים גם לרטט -יישומים רגישים.

1.2 מנוע צעד היברידי תלת פאזי

למנוע צעד תלת פאזי יש שלושה פיתולים בעלי מבנה מורכב יותר, המתאימים ליישומים הדורשים חלקות גבוהה של תנועה ויציבות בקרה, כגון מכונות CNC ומכשירים מדויקים.

מנוע צעד היברידי 1.3 חמישה פאזי

למנוע הצעד של 5-השלב יש חמש פיתולים. בהשוואה למנועים דו-פאזיים ותלת-פאזיים, הם יכולים לספק רזולוציית זווית צעדים גבוהה יותר, המסייעת למימוש בקרת תנועה עדינה יותר, המתאימה ליישומים הדורשים דיוק בקרה גבוה מאוד, כגון מכונות חיתוך לייזר, מערכות מיקום מדויקות וכן הלאה.

 

 

2. סיווג לפי מבנה הרוטור

על פי מבנה הרוטור, ניתן לסווג את מנוע הצעד למנועי צעד עם חוסר רצון משתנה, מנועי צעד היברידיים ומנוע צעדי מגנט קבוע

 

מנוע צעד 2.1 רתיעה משתנה.

רוטור המנוע עשוי מחומר מגנטי רך ללא פלדה מגנטית ויש הרבה שיניים קטנות בגודל ובאותו גובה על פני השטח החיצוניים של עמוד הרוטור והמשטח הפנימי של עמוד הסטטור. כאשר סליל הסטטור מופעל, קוטב הסטטור מתמגנט ומושך את שיני הרוטור, ומייצר מומנט לנוע צעד אחד. בהשוואה למנועי מגנט קבוע המייצרים מומנט משיכה מגנטי ומומנט דחייה מגנטי, מנוע צעד דחיה משתנה מייצר רק מומנט משיכה המבנה שלו פשוט, ויש לו זווית צעדים קטנה, עד 1.2 מעלות. בהשוואה לסוגים אחרים של מנועי צעד, זה עולה פחות. אבל יחד עם זאת, יש לו כמה חסרונות, כגון ביצועים דינמיים גרועים, יעילות נמוכה, ייצור חום גדול וכו'

 

מנוע צעד היברידי 2.2

מנוע צעד היברידי משלב את היתרונות של סוג מגנט תגובתי וקבוע, עם פיתולים רב פאזיים על הסטטור, חומר מגנט קבוע על הרוטור, ושיניים קטנות מרובות על הרוטור והסטטור כדי לשפר את דיוק הצעד. הוא מאופיין במומנט פלט גדול, ביצועים דינמיים טובים וזווית צעדים קטנה, אך המבנה מסובך והעלות גבוהה יחסית.

 

2.3 מנוע צעד מגנט קבוע

הרוטור של מנוע הדריכה של מגנט קבוע עשוי מחומר מגנט קבוע, ומספר הקטבים של הרוטור זהה למספר הקטבים של הסטטור. הוא מאופיין בביצועים דינמיים טובים ומומנט תפוקה גדול, אך לסוג זה של מנוע יש דיוק גרוע וזווית צעדים גדולה (בדרך כלל 7.5 מעלות או 15 מעלות).

 

3. סיווג לפי שיטת ההנעה (כונן דו-קוטבי/כונן חד-קוטבי)

מנועי סטפה מסווגים גם למנועי צעד חד-קוטביים ולמנועי צעד דו-קוטביים לפי שיטת ההנעה. אם סליל של מנוע צעד יכול להוליך חשמל לשני הכיוונים, אז מנוע הצעד הוא דו-קוטבי, להיפך, אם הסליל של מנוע הצעד רשאי להוליך חשמל רק בכיוון אחד, אז מנוע הצעד הוא חד-קוטבי.

 

הסליל באיור למטה מסוגל להוליך חשמל בשני הכיוונים, כך שזהו מנוע צעד דו קוטבי.

 

החוט האמצעי של הסליל באיור למטה מחובר תמיד למסוף החיובי של ספק הכוח או מחובר תמיד למסוף השלילי של ספק הכוח, וזהו מנוע צעד חד קוטבי.

 

בדרך כלל, כוננים דו-קוטביים משמשים לעומסי מהירות נמוכה ומומנט גבוה, בעוד כוננים חד-קוטביים משמשים לכוננים במהירות גבוהה. הסיבה לכך היא שמומנט המוצא מהסוג הדו-קוטבי גדול בכ-50% מזה של הסוג החד-קוטבי במהירויות נמוכות. במהירויות גבוהות, השראות מהסוג הדו-קוטבי הופכת גדולה בגלל מספר הסיבובים הרב, מה שמפחית את הזרם ובכך את המומנט. לכן, יש צורך לבחור באופן סביר את אפליקציית ההנעה החד-קוטבית או הדו-קוטבית בהתאם לגודל העומס, מהירות השימוש, זמן התאוצה וכו'.