Analyse des Arbeitsprinzips des Motors mit variabler Reluktanz

Analyse des Arbeitsprinzips des Motors mit variabler Reluktanz

Schrittmotor, auch Impulsmotor genannt, ist ein Stellglied in einem digitalen Steuersystem. Seine Funktion besteht darin, ein elektrisches Impulssignal in einen entsprechenden reaktiven Schrittmotor mit Winkelversatz oder linearem Versatz umzuwandeln. Es ist in der Praxis weit verbreitet, seine Struktur und das Arbeitsprinzip ist auch leicht zu beherrschen. Es funktioniert in verschiedenen Einschaltmodi unterschiedlich, und wir können seine Betriebseigenschaften entsprechend ändern.

Der Rotor besteht aus einem Siliziumstahlblech oder einem elektrischen Bügeleisen, beispielsweise einer elektrischen Eisenstange. Die Außenfläche des Rotors ist eine Mehrzahnstruktur. (Der Rotor hat eine Änderung des Magnetowiderstands, wenn er sich dreht. Er wird als Motor mit variabler Reluktanz bezeichnet, kurz VR, auch als reaktives Treten bezeichnet. Motor). Wenn die Statorspule erregt wird, werden die Statorpole magnetisiert, ziehen die Rotorzähne an und erzeugen ein Drehmoment, das sie um einen Schritt bewegt. Verglichen mit dem magnetischen Anziehungsmoment und dem vom Permanentmagnetmotor erzeugten abstoßenden Drehmoment erzeugt der VR-Typ nur das Saugmoment.

Die Struktur und das Arbeitsprinzip des Schrittmotors vom Typ VR mit variabler Reluktanz sind in der folgenden Abbildung dargestellt. In der obigen Abbildung sind 12 Pole gleichmäßig auf dem Stator verteilt, und jeder der Pole ist um 30 ° voneinander getrennt, und die vier um 90 ° voneinander beabstandeten Spulen (drei Schlitze sind voneinander getrennt) bilden eine Phasenwicklung. Die Anzahl der Zähne des Rotors beträgt 8. Wenn die Phasenwicklung erregt wird, zieht der Statorpol die Rotorzähne an, so dass die Reluktanz des Luftspaltes eine minimale Position erreicht.

Als nächstes wird das Arbeitsprinzip des Schrittmotors vom VR-Typ mit variabler Reluktanzreaktion vom Schritt 1 bis zum Schritt 3 beschrieben.

Der erste Schritt ist ein vereinfachtes Diagramm der ersten Phasenspule. Die Schraffur zeigt die Statorerregung der ersten Phase an, der Rotor wird von dem Statorpol der ersten Phase angezogen und die Rotorzähne werden unterhalb des Statorpols gedreht.

Der zweite Schritt: Der erste Phasenwicklungsstrom wird abgeschaltet, die zweite Phasenwicklung wird erregt, der Rotor dreht sich um eine Stufe (15 °) gegen den Uhrzeigersinn und dreht sich, um unter dem Statormagnetpol der zweiten Phase anzuhalten.

Der Schrittwinkel des variablen VR-Schrittmotors kann nicht direkt durch die Formel θs = 180 ° / PNr im vorherigen Artikel berechnet werden, sondern ist doppelt so hoch wie der berechnete Wert der Gleichung θs = 180 ° / PNr. Das heißt, die Auflösung wird mit dem Permanentmagnettyp verglichen. Obwohl die Anzahl der Zähne des Rotors gleich ist, beträgt der VR-Typ nur 1/2.

Der dritte Schritt: Die Wicklung der dritten Phase wird ebenfalls erregt, und der Rotor wird ebenfalls um 15 ° gegen den Uhrzeigersinn gedreht und stoppt an der relativen Position des Magnetpols der dritten Phase des Stators. Im nächsten Moment wird die erste Phasenwicklung erregt, und die Rotorposition von Schritt 3 wird um 15 ° gegen den Uhrzeigersinn zum Statorpol der ersten Phase gedreht, und der Zustand von Schritt 1 wird wiederhergestellt. Die Erregungsphase wird kontinuierlich umgeschaltet, und die 1 Phase, 2 Phase, 3 Phase und 1 Phase werden gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dies ist das Arbeitsprinzip des VR-Schrittmotors.

Wenn es sich im Uhrzeigersinn dreht, ist die Kommutierungssequenz 1 Phase, 3 Phase und 2 Phasen. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Schrittwinkel 1/3 der Steigung des Rotorzahns, das heißt, die Steigung des Zahns wird durch die Anzahl der Phasen geteilt, um den Schrittwinkel zu erhalten, und das Ausgangsdrehmoment unterscheidet sich von dem der Permanentmagnetmotor, der proportional zum Quadrat des Erregerstroms ist.

Da der Schrittmotor mit variabler Reluktanzreaktion vom VR-Typ keine Permanentmagneten verwendet, ist die magnetische Feldstärke des Stators und des Rotors proportional zum Erregerstrom. Um die magnetische Feldstärke zu erhöhen, ist ein großer Erregerstrom erforderlich. Daher gibt es normalerweise einen höheren Temperaturanstieg.