Avtonova37.ru

Авто мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличается биполярный от униполярный шаговых двигателей

Биполярные и униполярные шаговые двигатели

Современные шаговые двигатели, гибридые либо ШД на постоянных магнитах, как правило, производятся с двумя обмотками (4 вывода), с двумя обмоткми и центральными отводами (6 либо 5 выводов) и с четырьмя обмотками (8-ми выводные ШД). Биполярные двигатели имеют две обмотки и, соответственно, четыре вывода. Униполярные двигатели также имеют две по обмотки, но у каждой из них есть центральный отвод, что позволяет использовать для управления двигателем простой униполярный драйвер (т. е. переключать направление магнитного поля, создаваемого обмотками двигателя переполюсовкой половин обмоток двигателя). Иногда средние отводы могут быть объединены внутри двигателя, такой двигатель может иметь 6 или 5 выводов. В силу простоты униполярной схемы управления эти двигатели находят широкое применение в самых различнх областях промышленности.

Однако большинство драйверов предназначено для управления биполярными двигателями. При тех же габаритах биполярный шаговый двигатель обеспечивает больший момент по сравнению с униполярным.

Каким образом можно подключить 6-ти или 8-ми выводной мотор к биполярной системе управления и как при этом изменяются электрические характеристики двигателя?

  • Версия для печати

Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение RedbullXKtM » Пт июл 02, 2010 22:35

  • Цитата

Сообщение Floyd » Сб июл 03, 2010 00:29

Типы шаговых двигателей которые различаются по конструкции обмоток и способу их подключения, соответственно и по способу управления.

Биполярный двигатель имеет всегда 2 обмотки на 2 фазы (1 обмотка на 1 фазу) и всегда 4 вывода.

Униполярный имеет всегда 4 обмотки на 2 фазы (2 обмотки на 1 фазу) и в одном случае имеет 8 выводов, в другом 6 выводов, в третьем 5 выводов.
В 6 и 5 выводном варианте внутри шагового двигателя между обмотками имеются общие соединения,
поэтому число выводов сокращается с 8 на 6 или на 5.

  • Цитата

Сообщение RedbullXKtM » Вс июл 04, 2010 21:57

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение Romeo » Вс май 15, 2011 17:51

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение PolSerg » Пн май 16, 2011 07:45

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение Romeo » Пн май 16, 2011 08:22

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение PolSerg » Пн май 16, 2011 11:22

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение achuser » Сб ноя 12, 2011 08:10

Пока еще только вникаю в эту тему, но на схемах контроллеров под это дело драйверы нарисованы на 4 выхода, и подключены к 4 выходам двигателя. Немног оен понятно, можно ли и как управлять униполярным 6 выходным двигателем с этого контролера (на к555тм7 , например)

вроде разобрался маленько:
т.е. «лишние» 2 промежуточных отвода к «+» питающей линии цепляются, значит моторчики мои пойдут

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение Serjik » Сб ноя 12, 2011 08:53

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение achuser » Сб ноя 12, 2011 14:33

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение LordFox » Сб ноя 12, 2011 15:18

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение Serjik » Сб ноя 12, 2011 16:24

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение achuser » Сб ноя 12, 2011 18:47

Да и ТМ2 тоже нет насколько помню.

Из 555/155 у нас штуки 3, и то что-то типо с буквами «л» и там «и» «м» — в этом роде, точных индексов не помню. Хотя на каких-то двух тут собирались вроде тоже схемки.

В инет-магазинах то не всех имеются, так нашел несоклько, но там то доставка 300 руб + набрать надо на 500-1000 + еще за доставку транспортной заплатить, в общем готовый контролер дешевле собрать и выслать чем у них Ну и ближайший город где что-то может быть — Красноярск, там вроде в каких-то оптовых складах нашел нечто из этих серий, буду уточнять есть ли и в розницу взять можно ли

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение LordFox » Вс ноя 13, 2011 05:32

Re: Что такое униполярный и биполярный?

  • Цитата

Сообщение achuser » Вс ноя 13, 2011 08:48

Читать еще:  Датчик мар что это такое на двигателе

Преимущества и недостатки [ править | править код ]

Главное преимущество шаговых приводов — точность. При подаче потенциалов на обмотки шаговый двигатель повернётся строго на определённый угол. Стоимость шаговых приводов в среднем в 1,5—2 раза ниже сервоприводов. Шаговый привод, как недорогая альтернатива сервоприводу, наилучшим образом подходит для автоматизации отдельных узлов и систем, где не требуется высокая динамика. Можно отметить также длительный срок службы, порой сравнимый со временем морального устаревания или выработки ресурса всего станка; точность работы ШД за это время падает незначительно. Нетребовательны к техобслуживанию.

Возможность «проскальзывания» ротора — наиболее известная проблема этих двигателей. Это может произойти при превышении нагрузки на валу, при неверной настройке управляющей программы (например, ускорение старта или торможения не адекватно перемещаемой массе), при приближении скорости вращения к резонансной. Наличие датчика позволяет обнаружить проблему, но автоматически скомпенсировать её без остановки производственной программы возможно только в очень редких случаях [ источник не указан 3001 день ] . Чтобы избежать проскальзывания ротора, как один из способов, можно увеличить мощность двигателя.

Биполярные и униполярные шаговые двигатели в станках с ЧПУ: конструкция и применение

Шаговые электродвигатели широко используются в станках с ЧПУ, однако мало кто знает, что существует два типа этих устройств. В зависимости от некоторых конструктивных моментов различают биполярные и униполярные шаговые сервомоторы. Рассмотрим различия указанных двигателей и обозначим некоторые аспекты их выбора, например, для модернизации станочной техники.

Конструкция

Как и любой электрический двигатель вообще, шаговый электромотор состоит из следующих составных частей:

  • ротор;
  • обмотки;
  • устройство управления;
  • корпус.

Биполярный и униполярный двигатели различаются конструкцией обмоточной части и особенностями управляющего устройства.

Биполярные сервомоторы

Конструкция биполярного шагового двигателя предполагает наличие двух обмоток, управляющих вращением ротора. Данное управление осуществляется путём переключения обмоток. Эту функцию исполняет специальный переключатель, который функционирует в соответствии с командами ЧПУ.

Включение той или иной обмотки заставляет ротор вращаться то в одну, то в другую сторону – в зависимости от задачи. Обмотки представляют собой фактически два полюса электрической машины, благодаря чему данные шаговые двигатели и называются биполярными.

Очевидное достоинство биполярного сервомотора заключается в простоте конструкции. Однако конструктивная простота оборачивается усложнением переключающей схемы. Для того чтобы эффективно управлять переключением обмоток, необходимо использовать специальный мостовой переключатель. Сложная модель переключения обмоток является слабым звеном биполярного шагового двигателя.

Униполярные сервомоторы

Основное отличие униполярного двигателя от биполярного проявляется в наличии электрического отвода от половины каждой обмотки. То есть с точки зрения конструкции эти моторы более сложны, но зато эффективнее с позиций переключения направлений вращательного движения ротора. Здесь не требуется включения разных обмоток, как в биполярных моторах, а необходима лишь перекоммутация обмоточных половин. Это значительно упрощает переключающую схему.

Данный момент объясняет достоинство униполярных шаговых сервомоторов, которое состоит в быстродействии этих устройств. Применение в станкостроении электродвигателей данного типа позволяет создавать по-настоящему производительную технику, к примеру, многофункциональные токарно-фрезерные центры.

Как выбрать?

Ответ на вопрос о том, какой двигатель нужно использовать для модернизации конкретного станка, зависит от следующих факторов.

  1. Габариты электродвигателя.
  2. Крутящий момент.
  3. Точность позиционирования.
  4. Простота эксплуатации.

Относительно габаритов следует сказать, что униполярные устройства немного крупнее свих биполярных «собратьев». Однако эти различия настолько несущественны, что ими можно пренебречь. Тем более что, в общем и целом, шаговые электродвигатели занимают незначительное место в общем функциональном пространстве станка.

Биполярные двигатели выгоднее униполярных в отношении крутящего момента. Если этот аспект важен, то нужно учитывать, что меньший по размерам биполярный сервомотор обеспечивает более высокий крутящий момент в сравнении с униполярным аналогом.

По точности позиционирования биполярные моторы практически не отличаются от униполярных, и для обеспечения этого показателя металлообработки можно использовать двигатели любого типа.

Униполярные сервомоторы в эксплуатации проще и надёжнее, так как их переключающая схема более проста и отказоустойчива.

  • Гидравлическое оборудование
    • Enerpac
    • Weitkowitz
    • Bosch Rexroth
    • Equalizer
    • Mirage Machines
    • Larzep
  • Автооборудование и слесарный инструмент
    • Слесарный инструмент
    • Оборудование для автосервиса
    • Промышленная мебель
    • Инструмент в наличии
  • Станки, промышленное оборудование
    • Импортное оборудование
    • Отечественное оборудование. Российские станки
    • Инструмент, оснастка, измерительные системы
    • Оборудование после модернизации. Trade-in
    • Станки лазерной резки
    • Специальное оборудование
    • Токарно-карусельные станки
    • Станки в наличии
  • Сварочное оборудование
    • Системы плазменной резки
    • Расходные материалы
  • Сервис
    • Авторизованный сервисный центр Enerpac
    • Инженерное сопровождение
    • Модернизация оборудования
    • Ремонт оборудования
    • Сервисное сопровождение
  • Всегда на складе в Санкт-Петербурге
Читать еще:  Что стучит в двигателе при сбросе газа

Последние статьи

Правила выбора широкоуниверсального металлообрабатывающего центра

Разновидности направляющих в автоматических станках

Устройства фиксации и позиционирования заготовок в металлорежущих станках: принцип действия

Трансформируем вращательное движение в поступательное: шарико-винтовая передача или трапецеидальные метизы?

Основные неисправности станков с ЧПУ


© 2008-2021 Nord West Tool

Промышленная гидравлика. Металлообрабатывающее оборудование. Слесарный инструмент. Сервисное обслуживание

  • Гидравлическое оборудование
  • Автооборудование и слесарный инструмент
  • Станки, промышленное оборудование
  • Сварочное оборудование
  • Сервис
  • Всегда на складе в Санкт-Петербурге
  • Доставка
  • Справочник инженера
  • Ответы на вопросы

197348, Россия, Санкт-Петербург,
ул.Аэродромная, дом 6, офис 321

Представительства в городах России:
Москва, Мурманск, Пенза, Саранск, Ставрополь

В чем принципиальные различия между биполярным и униполярным шаговым двигателем, какой стоит выбрать?

В данной статье будут рассмотрены два типа двухфазных шаговых двигателя — униполярный и биполярный. Подобные названия появились благодаря тому, что в двухфазных шаговых двигателях встречаются два основных типа обмотки катушек, один — биполярный, другой — униполярный. Далее — рассмотрим оба типа подробнее, чтобы разобраться какой из них является более эффективным.

Униполярный шаговый двигатель

Униполярные шаговые двигатели, так же как и биполярные, имеют две обмотки, и каждая из них имеет центральный отвод. В зависимости от требуемого направления магнитного поля, в работу включается соответствующая половина обмотки, что достигается простым переключением ключей и существенно упрощает схему драйвера. Подобный механизм позволяет в качестве управляющей системы использовать простейший униполярный драйвер с четырьмя ключами.

Униполярный двухфазный шаговый двигатель имеет шесть выводов. Но так же бывает, что средние отводы катушек внутри соединены, что позволяет шаговому двигателю иметь только пять выводов. Благодаря простоте в эксплуатации, данные двигатели имеют широкую популярность среди как новичков любителей, так и во многих промышленных отраслях, поскольку униполярный шаговый двигатель является самым примитивным и дешевым способом получить высокоточные угловые движения.

Биполярные шаговые двигатели

С биполярными шаговыми двигателями дело обстоит немного иначе. Данные двигатели имеют только одну обмотку в одной фазе. Управляющая схема биполярного двигателя должна быть намного сложнее, чтобы менять направление магнитного поля с целью изменить направление тока в обмотке. Этого можно достигнуть с помощью схемы H-bridge. К тому же, для упрощения задачи можно приобрести несколько драйверных чипов, которые вам помогут. Биполярные шаговые двигатели, в отличие от униполярных имеют два вывода на одну фазу, ни один из которых не является общим. Иногда H-brigde сопровождают статические эффекты трения, что происходит с определенными приводными топологиями, однако это легко можно исправить, сгладив сигнал шагового двигателя на более высоких частотах.

Униполярные шаговые двигатели, в отличие от биполярных, имеют два вывода за фазу, ни одна из которых не является общей. Иногда H-brigde сопровождают статические эффекты трения, что происходит с определенными приводными топологиями, однако это легко можно исправить, сгладив сигнал шагового двигателя на более высоких частотах.

Выводы

Биполярные шаговые двигатели немного сложнее в управлении, но при схожих габаритах, биполярный двигатель способен обеспечить больший момент, в сравнении с униполярным. Однако униполярный двигатель, в противовес биполярному, проще в эксплуатации, и вполне сгодится для привода устройств с небольшой мощностью — бытовая техника (стиральная машина, холодильник), магнитофоны и т.д.

Разновидности приспособления

В зависимости от некоторых деталей различают несколько типов шаговых двигателей. Каждый из них имеет некоторые особенности функционирования.

Двигатель с постоянным магнитом считается наиболее популярным, отличается простотой настройки и эксплуатации. Устройство несет в себе магнит круглой формы, напоминающий диск и имеющий разные полюса. Обмотки статора при включении прибора притягивают и отталкивают магнит на роторе, что и обеспечивает кручение механизма.

При использовании такого типа двигателя величина шага измеряется, и показатель колеблется в пределах 45−90 градусов. Простота применения приспособления делает его востребованным, а длительный срок службы позволяет не думать о частой замене.

Прибор с переменными магнитами

Такие приспособления не имеют на роторе специального магнита. Эта деталь изготовлена из магнитного, мягкого металла, имеет форму зубчатого диска, напоминающего шестеренку. На статоре расположено более четырех разных обмоток. Запитываются они в противоположных парах и притягивают к себе ротор.

Читать еще:  Что лучше дизель или бензиновый двигатель ауди

Стоит отметить, что величина крутящегося момента несколько снижается, поскольку в устройстве отсутствует постоянный магнит. Это считается недостатком, но есть и достоинство, поскольку при работе приспособления нет момента стопора.

Стопорящий момент заключается во вращении, создаваемом расположенными на роторе постоянными магнитами. Они притягиваются к статору, а именно к его арматуре при отсутствии в обмотках электрического тока. Зафиксировать этот момент просто — необходимо попытаться рукой повернуть двигатель в отключенном состоянии. При этом обычно слышны щелчки на каждом шаге. Диапазон шага в таком двигателе колеблется в пределах 5−15 градусов.

Гибридные модели

Название свое этот тип приспособлений получил из-за особенности работы, которая предполагает сочетание принципов шагового двигателя с постоянными и переменными магнитами. Обладает хорошими удерживающими и динамическими крутящими моментами. Достоинством прибора считается минимальная величина шага, которая не превышает показатель в 5 градусов. Именно благодаря этому обеспечивается максимальная точность.

Механические части приспособления вращаются гораздо быстрее, чем в других моделях с подобным принципом работы. Часто используются в станках для производства. Главным недостатком такого двигателя считается его высокая стоимость.

Известно, что обычный мотор с 8 обмотками будет иметь по 50 положительных и отрицательных полюсов, но произвести такой магнит невозможно. Именно поэтому устройство гибридного двигателя включает в себя 2 магнитных диска, каждый имеет 50 зубцов, а также постоянный магнит цилиндрической формы.

Диски в процессе изготовления прибора привариваются к разным полюсам этого цилиндрического магнита и получается, что один из них на каждом из своих зубьев имеет положительный полюс, а другой — отрицательный. Если смотреть на конструкцию сверху, она выглядит как один диск, имеющий 100 зубьев.

На один оборот такого двигателя приходится 75 шагов, каждый из которых имеет показатель не более, чем 1,5 градуса.

Двухфазные моторы

Двухфазный шаговый двигатель очень прост в использовании, установить его и настроить может даже человек без опыта и соответствующих навыков. Приспособление имеет два типа обмотки для катушек:

  1. Униполярная заключается в установке одной обмотки, а также специального магнитного крана в центре, влияющего на любую фазу. Каждая секция включается для обеспечения необходимого направления магнитного поля. Достоинством этой конструкции считается возможность функционирования без специального переключения. На каждую обмотку понадобится один транзистор, поэтому установка прибора облегчается. На одну фазу приходится три провода, а на выходной сигнал необходимо шесть проводов. Подключать обмотки можно также посредством присоединения проводов с постоянными магнитами. Стоит помнить, что повернуть вал будет непросто при прикосновении клемм. Это связано с тем, что общий провод по длине несколько больше, чем та часть, которая используется для присоединения катушек.
  2. Биполярные типы моторов имеют только одну обмотку. Электрический ток в нее поступает особенным переломным методом посредством полюса, обеспеченного магнитом. На любую фазу приходится два разных провода. Устройство несколько сложнее, чем в униполярных моделях, но эффективность выше.

Существуют также трехфазные двигатели, имеющие узкую область использования: дисководы, различные фрезерные станки, принтеры и некоторые автомобили, где используется необычная заслонка.

Другие типы устройств

Главная особенность реактивных приспособлений — маленький шаг, который достигает не более 1 градуса, а также расположение зубцов, находящихся на полюсах статора. Недостаток такого мотора — отсутствие синхронизирующего момента в случае обесточивания обмоток.

Для изготовления такого прибора понадобится специальный коммутатор, поэтому стоимость его высока. Самостоятельное создание также исключается по причине сложности конструкции.

Синхронные линейные шаговые моторы используются в случае, когда необходимо автоматизировать производственный процесс. Для этого следует обеспечить перемещение объектов в плоскости. С этой целью применяется специальный преобразователь, который изменяет вращательное движение на поступательное. Достичь этого можно путем использования кинематики.

Именно с этой целью и применяется линейный двигатель, преобразующий импульсы в перемещение по одной линии. Помимо автоматизации процесса, приспособление упростит кинематическую схему проводов. В таком приборе статор изготовлен из мягкого магнитного металла, а также имеется постоянный магнит. Стабильная работа двигателя осуществляется при условии постоянной подачи импульсов на обмотки.

Шаговые моторы — универсальные приспособления, обеспечивающие бесперебойное функционирование множества электрических приборов и производственного оборудования.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector