600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Гибридные линейные шаговые двигатели: эксплуатация и применение

Преобразователи частоты

Как и серводвигатели, шаговые двигатели выпускаются как во вращательном, так и в линейном исполнении. Когда приложение требует отдачи усилия (а не крутящего момента) и может работать в режиме разомкнутого контура управления, линейный шаговый двигатель часто является предпочтительным решением. Хотя линейные шаговые двигатели доступны в обоих переменное сопротивление и гибридные конструкции, более распространенной версией являются гибридные линейные шаговые двигатели.

В гибридном линейном шаговом двигателе основание, или валик, представляет собой пассивную стальную или нержавеющую пластину с фрезерованными в ней пазами. Форсер содержит обмотки двигателя, постоянные магниты и пластины с прорезными зубьями, которые служат для концентрации потока, создаваемого при подаче тока на катушки. Зубья форсунки и пластины расположены в шахматном порядке на ¼ шага зубьев по отношению друг к другу, чтобы обеспечить постоянное притяжение и чтобы следующий набор зубьев выровнялся при переключении тока в катушках. Это означает, что при каждом полном шаге двигателя форсер перемещается вдоль пластины на ¼ шага зубьев.

В то время как линейные шаговые двигатели с переменным сопротивлением могут работать только в режиме полного шага, гибридные версии могут работать либо в режиме полного шага, либо микрошагивание режимы. Микрошаг, который делит угол шага на меньшие приращения, обеспечивает движение с более высоким разрешением и лучший контроль скорости и силы. Поскольку каждая фаза двигателя приводится в действие (теоретически) идеальными синусоидальными волнами, расположенными на расстоянии 90 градусов друг от друга, микрошагивание также позволяет увеличивать ток в одной обмотке по мере его уменьшения в другой, обеспечивая более плавную работу на низких скоростях, чем может быть достигнуто при работе с полным или половинчатым шагом.

Для направления нагрузки на гибридные линейные шаговые двигатели обычно используются либо механические роликовые подшипники, либо воздушные подшипники. (Поскольку валик в гибридном линейном шаговом двигателе пассивен, он может служить воздушной опорной поверхностью.) Магнитный поток между форсункой и валиком создает сильное магнитное притяжение, поэтому эти опорные подшипники фактически служат двум целям – для направления и поддержки нагрузки и для поддержания правильного воздушного зазора между форсункой и валиком.

Как и другие конструкции линейных двигателей, гибридные линейные шаговые двигатели могут включать в себя несколько форсунок на одной платформе, при этом каждый форсунок движется независимо. В дополнение к плавной низкоскоростной работе (обеспечиваемой микрошаговым управлением), они также способны достигать очень высоких скоростей и ускорений с высоким разрешением и генерированием силы от низкой до умеренной.

Благодаря простой механической конструкции и легкой настройке (настройка сервопривода не требуется) гибридные линейные шаговые двигатели идеально подходят для применений, которые могут работать в режиме разомкнутого контура и которым требуется либо высокая скорость при малом усилии, либо очень плавное движение на низкой скорости.