A fonte de alimentação dos servomotores Omron consiste em uma fonte de sinal de pulso de frequência variável, um distribuidor de pulso e um amplificador de pulso, através do qual a fonte de alimentação fornece corrente de pulso aos enrolamentos do motor. O desempenho operacional do motor de passo é determinado pela boa coordenação entre o motor e a fonte de alimentação de acionamento.
As vantagens dos motores de passo são a ausência de erros cumulativos, estrutura simples, fácil uso e manutenção, baixo custo de fabricação e grande capacidade de acionar a inércia da carga. Eles são adequados para máquinas-ferramentas de pequeno e médio porte e locais onde os requisitos de precisão de velocidade não são altos. As desvantagens são baixa eficiência, alto calor e, às vezes, "perda de passo".

Princípio de funcionamento do servo Omron

O servo Omron é um elemento de controle de malha aberta que converte sinais de pulso elétrico em deslocamento angular ou deslocamento linear. No caso de não sobrecarga, a velocidade e a posição de parada do motor dependem apenas da frequência e do número de pulsos do sinal de pulso, e não são afetadas pelas alterações de carga, ou seja, quando um sinal de pulso é adicionado ao motor, o o motor gira um ângulo de passo. A existência desta relação linear, aliada às características dos motores de passo que apresentam apenas erros periódicos, mas sem erros cumulativos, torna muito simples o uso de motores de passo para controlar velocidade, posição e outros campos de controle.
Embora os motores de passo tenham sido amplamente utilizados, eles não podem ser usados ​​da mesma forma que os motores CC e CA comuns. Eles devem ser controlados por um sistema de controle que consiste em sinais de pulso de anel duplo e circuitos de acionamento de energia. Portanto, não é fácil utilizar bem os motores de passo, pois envolve muitos conhecimentos profissionais como mecânica, motores, eletrônica e informática.
Hoje em dia, existem de fato muitos fabricantes que produzem motores de passo, mas existem muito poucos fabricantes com técnicos profissionais que possam desenvolver e pesquisar por conta própria. A maioria dos fabricantes tem apenas uma ou vinte pessoas e nem sequer possui o equipamento mais básico. Eles estão apenas num estágio de imitação cega. Isso causa muitos problemas para os usuários na seleção e uso do produto. Tendo em vista a situação acima, decidimos tomar o motor de passo de indução amplamente utilizado como exemplo para descrever seu princípio básico de funcionamento. Espero que possa ajudar os usuários na seleção, uso e melhoria de toda a máquina.

Princípio de funcionamento do motor de passo reativo

Como o princípio de funcionamento do motor de passo reativo é relativamente simples, o princípio do motor de passo reativo trifásico é descrito abaixo.
1. Estrutura: O rotor do motor é distribuído uniformemente com muitos dentes pequenos. Os dentes do estator possuem três enrolamentos de excitação e seus eixos geométricos são escalonados com os eixos dos dentes do rotor. 0, 1/3, 2/3, (a distância entre os eixos de dois dentes adjacentes do rotor é o passo do dente, que é expresso em て), ou seja, A está alinhado com o dente 1, B está escalonado 1/3 para a direita com o dente 2, C está escalonado 2/3 para a direita com o dente 3 e A' está alinhado com o dente 5 (A' é A e o dente 5 é o dente 1). A seguir está o diagrama de expansão do estator e do rotor:
2. Rotação: Se a fase A estiver energizada e as fases B e C não estiverem energizadas, devido ao efeito do campo magnético, o dente 1 fica alinhado com A (o rotor não está sujeito a nenhuma força e o mesmo se aplica abaixo). Se a fase B estiver energizada e as fases A e C não estiverem energizadas, o dente 2 deve estar alinhado com B. Neste momento, o rotor se move 1/3 para a direita, e o dente 3 está deslocado de C em 1/3, e o dente 4 é deslocado de A por (-1/3) = 2/3. Se a fase C estiver energizada e as fases A e B não estiverem energizadas, o dente 3 deverá estar alinhado com C. Neste momento, o rotor se move 1/3 para a direita novamente e o dente 4 está deslocado de A em 1/3. Se a fase A estiver energizada, a fase B e a fase C não estão energizadas, o dente 4 está alinhado com a fase A e o rotor se move 1/3 para a direita. Depois que as fases A, B, C e A são energizadas respectivamente, o dente 4 (ou seja, o dente antes do dente 1) se move para a fase A e o rotor do motor gira para a direita em um passo de dente. Se A, B, C, A... forem pressionados continuamente para energizar, o motor gira para a direita 1/3 por passo (por pulso). Se A, C, B, A... forem pressionados para energizar, o motor irá reverter. Pode-se observar que a posição e a velocidade do motor estão em correspondência biunívoca com o número de tempos de condução (número de pulsos) e a frequência. A direção é determinada pela sequência de condução. No entanto, por uma questão de torque, estabilidade, ruído e redução de ângulo, o estado de condução de A-AB-B-BC-C-CA-A é frequentemente usado, o que altera o 1/3 original por passo para 1/6 . Mesmo através de diferentes combinações de correntes bifásicas, 1/3 pode ser alterado para 1/12 ou 1/24. Esta é a base teórica básica para o acionamento de subdivisão do motor. Não é difícil inferir que existem enrolamentos de excitação de fase m no estator do motor, e seus eixos estão desviados dos eixos dos dentes do rotor em 1/m, 2/m...(m-1)/m, 1. E o motor pode ser controlado para girar para frente e para trás de acordo com uma determinada sequência de fases - esta é a condição física da rotação. Desde que esta condição seja atendida, podemos teoricamente fabricar motores de passo de qualquer fase. Por questões de custo e outras considerações, duas, três, quatro e cinco fases são geralmente as mais comuns no mercado.
3. Torque: Assim que o motor for ligado, um campo magnético (fluxo magnético Ф) será gerado entre o estator e o rotor. Quando o rotor e o estator são deslocados em um determinado ângulo, é gerada uma força F, que é proporcional a (dФ/dθ). Seu fluxo magnético Ф=Br*S. Br é a densidade do fluxo magnético, S é a área magnética condutora, F é proporcional a L*D*Br. L é o comprimento efetivo do núcleo, D é o diâmetro do rotor, Br=N·I/RN·I são os amperes-espiras do enrolamento de excitação (corrente multiplicada pelo número de voltas) e R é a resistência magnética. Torque = força*raio. O torque é proporcional ao volume efetivo do motor*ampere-voltas*densidade magnética (considerando apenas o estado linear). Portanto, quanto maior o volume efetivo do motor, maiores serão os amperes-espiras de excitação, menor será o entreferro entre o estator e o rotor e maior será o torque do motor e vice-versa.

Princípio de funcionamento do motor de passo de indução

1. Características: Comparado com o tipo de reação tradicional, o tipo de indução tem um ímã permanente adicionado ao rotor para fornecer o ponto de trabalho do material magnético macio, e a excitação do estator só precisa fornecer um campo magnético variável sem fornecer o consumo de energia do ponto de trabalho do material magnético. Portanto, o motor possui alta eficiência, baixa corrente e baixo calor. Devido à presença de ímãs permanentes, o motor possui uma forte força eletromotriz traseira e seu próprio efeito de amortecimento é relativamente bom, tornando-o relativamente estável durante a operação, com baixo ruído e baixa vibração de baixa frequência. O tipo de indução pode ser considerado, até certo ponto, um motor síncrono de baixa velocidade. Um motor quadrifásico pode ser operado em quatro fases ou em duas fases. (Deve ser acionado por tensão bipolar), mas o motor tipo reação não pode ser assim. Por exemplo: operação quadrifásica e oito fases (A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A) pode adotar completamente a operação bifásica de oito batidas. Não é difícil descobrir que as condições são C=, D=. O enrolamento interno de um motor bifásico é exatamente igual ao de um motor quadrifásico. Os motores de pequena potência são geralmente conectados diretamente como duas fases, enquanto os motores de maior potência, para facilitar o uso e alterar com flexibilidade as características dinâmicas do motor, geralmente têm sua fiação externa conectada como oito condutores (quatro fases). Desta forma, quando utilizado, pode ser utilizado como motor quadrifásico, podendo ser utilizado como motor bifásico com enrolamentos conectados em série ou em paralelo.
2. Classificação
Os motores de indução podem ser divididos em motores bifásicos, motores trifásicos, motores quadrifásicos, motores cincofásicos, etc. De acordo com o tamanho da carcaça (diâmetro externo do motor), eles podem ser divididos em 42BYG (BYG é o código para motores de passo de indução), 57BYG, 86BYG, 110BYG, (padrões internacionais), enquanto 70BYG, 90BYG, 130BYG, etc. padrões domésticos.
3. A terminologia dos indicadores estáticos de motores de passo: Número de fase: o número de pares de bobinas excitantes que geram campos magnéticos N e S de diferentes pólos. Geralmente é representado por m. Número de batimento: o número de pulsos ou estados condutores necessários para completar uma mudança periódica de um campo magnético é representado por n, ou o número de pulsos necessários para o motor girar em um ângulo de inclinação. Tomando um motor quadrifásico como exemplo, existem modos de operação quadrifásicos de quatro batimentos, nomeadamente AB-BC-CD-DA-AB, e modos de operação quadrifásicos de oito batimentos, nomeadamente A-AB-B-BC -C-CD-D-DA-A. Ângulo de passo: correspondendo a um sinal de pulso, o deslocamento angular do rotor do motor é representado por θ. θ=360 graus (número de dentes do rotor J*número de batida de operação), tomando como exemplo um motor convencional bifásico, quadrifásico e de 50 dentes. Ao correr com quatro batidas, o ângulo do passo é θ=360 graus/(50*4)=1,8 graus (comumente conhecido como passo completo), e ao correr com oito batidas, o ângulo do passo é θ=360 graus/(50* 8)=0,9 graus (comumente conhecido como meio passo). Torque de posicionamento: O torque de travamento do próprio rotor do motor quando o motor não está energizado (causado por harmônicos do formato do dente do campo magnético e erros mecânicos). Torque estático: O torque de travamento do eixo do motor quando o motor não está girando abaixo da eletricidade estática nominal. Este torque é um padrão para medir o volume (dimensões geométricas) do motor e não tem nada a ver com a tensão do inversor e a alimentação do inversor. Embora o torque estático seja proporcional aos amperes-espiras de excitação eletromagnética e esteja relacionado ao entreferro entre o estator e o rotor, não é aconselhável reduzir excessivamente o entreferro e aumentar os amperes-espiras de excitação para aumentar o torque estático, o que causará aquecimento e ruído mecânico no motor.
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