Основная работа электродвигателя основана на взаимодействии между постоянными магнитами ротора и обмотками статора, находящимися под напряжением. Но даже когда двигатель отключен и по обмоткам не протекает ток, между постоянными магнитами ротора и ферромагнитными зубцами статора существует магнитное притяжение. Магнитное притяжение изменяется в зависимости от плотности потока, или силы, магнитных полей, и это изменение приводит к неравномерному созданию крутящего момента, который называется “моментом зацепления” или “пульсацией крутящего момента”.
Хотя эти два термина иногда используются как взаимозаменяемые, момент затяжки обычно относится к явлению, которое причины колебания крутящего момента, а пульсации крутящего момента — это эффект эти изменения влияют на двигательную активность.
Момент затяжки является результатом магнитного взаимодействия между полюсами постоянных магнитов ротора и стальными пластинами зубьев статора. Другими словами, когда полюса ротора соприкасаются с зубьями статора, требуется усилие, чтобы разорвать притяжение, и это усилие называется моментом сцепления. Момент затяжки зависит от положения зубьев статора относительно постоянных магнитов, поскольку магниты постоянно ищут положение с минимальным сопротивлением.
Профиль крутящего момента вращения двигателя зависит от количества постоянных магнитов в роторе и количества зубьев в статоре и может быть сведен к минимуму механическими средствами путем оптимизации количества магнитных полюсов и зубьев или путем перекоса или придания формы постоянным магнитам, чтобы сделать их переход между зубьями статора более плавным.
Вращающий момент возникает в двигателях с постоянными магнитами, включая шлифованный и бесщеточные двигатели постоянного тока и синхронные двигатели переменного тока Поскольку это происходит при обесточенном двигателе, его иногда называют “крутящим моментом разомкнутой цепи”.
Результатом изменения крутящего момента является изменение крутящего момента, называемое пульсацией крутящего момента, которое возникает, когда двигатель питается постоянным током. Из-за характера взаимодействия между магнитными полями ротора и статора (описанного выше) пульсации крутящего момента изменяются синусоидально. На высоких скоростях он часто отфильтровывается инерцией системы, но на более низких скоростях пульсации крутящего момента могут вызвать нежелательные колебания скорости, вибрацию и слышимый шум.
Шаговые двигатели также демонстрируют крутящий момент при включении, но при обсуждении шаговых двигателей его часто называют “момент фиксации. ” Как и момент включения, момент фиксации является результатом магнитного равновесия в двигателе без питания. Это магнитное равновесие необходимо преодолеть, прежде чем двигатель начнет вращаться, что означает, что момент фиксации уменьшает величину рабочего момента, который может создавать двигатель. Величина стопорного момента, создаваемого шаговым двигателем, пропорциональна частоте вращения двигателя, поэтому влияние стопорного момента на рабочий момент более существенно при более высоких оборотах двигателя.
Шаговые двигатели с постоянными магнитами и гибридные шаговые двигатели, использующие ротор с постоянными магнитами, демонстрируют фиксирующий момент, а шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением, использующие немагнитный ротор из мягкого железа, — нет. Гибридные шаговые двигатели с постоянными магнитами и гибридные шаговые двигатели гибридного типа обладают более высоким моментом фиксации благодаря своим зубчатым роторам, что позволяет им лучше управлять магнитным потоком между статором и ротором.
Момент фиксации обычно составляет от 5 до 20 процентов от момента удержания двигателя, который представляет собой величину крутящего момента, который двигатель может создавать, когда обмотки находятся под напряжением, но ротор неподвижен. Но момент фиксации не всегда является помехой: когда двигатель замедляется, он нейтрализует инерцию вращения и помогает ему быстрее остановиться.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии