Степер са трајним магнетом мотор је компатибилан и високо ефикасан уређај који има бројне апликације. Будући да је ротор направљен од трајних магнета, није му потребно никакво спољно побуђивање што га чини веома корисним у апликацијама као што су играчке, мали мотори итд. Због својих аспеката дизајна, угао корака сваке ротације може се лако дизајнирати, што га чини корисним у деликатним применама као што су медицински инструменти и ваздухопловне структуре. Због своје мале величине изузетно је мобилан и лак за употребу. Овај чланак разматра преглед корачног мотора са трајним магнетом.
Шта је корачни мотор са трајним магнетом?
Дефиниција: То је електромеханички уређај за претворбу енергије, који претвара електричну енергију у механичку. У корачном мотору и ротор и статор магнетна поља се побуђују тако да интеракција магнетног поља ротора и магнетног поља статора ствара обртни моменат. У корачном мотору са трајним магнетом, ротор калеми се не побуђују, већ користимо трајне магнете.
У конвенционалним корачним моторима користе се електромагнети, које треба екстерно побудити за стварање магнетног поља ротора. Али у овом случају користимо трајне магнете. Ово смањује систем побуде ротора и чини мотор компатибилнијим за рад. Због одсуства побуде ротора, смањени су и губици.
Конструкција корачних мотора са трајним магнетима
Састоји се из два основна дела. Стационарни део се назива и статор. У статору су статорски стубови постављени тако да, када се побуде намотајима као што је приказано на дијаграму, сваки статорски пол чини један магнетни пол. Ако је то двополна машина, тада се супротни полови побуђују заједничким намотајем повезаним у серију, тако да сваки од супротних полова северно и јужно.
Конструкција
Слично томе, друга два пара полова се узбуђују серијским намотавањем у једном циклусу, тако да и они чине пар полова. Ротор је направљен од трајних магнета. Постоји много материјала попут керамике који се могу користити као трајни магнети. Магнети ротора повезани су са спољном осовином, тако да при ротацији даје механички излаз.
Принцип корачног мотора
Принцип рада корачног мотора сличан је принципу рада конвенционалног мотора. Ради на принципу закона Лорентз Форце-а. Према којој, кад год се проводник који проводи струју стави у магнетно поље, он доживљава силу, услед интеракције флукса.
Флукс који је у интеракцији је магнетни флукс статора и магнетни флукс ротора. Магнетни ток статора настаје услед спољашњих побуђења, а магнетни ток ротора настаје услед трајних магнета. Такође треба напоменути да се смер мотора регулише због Флеминговог правила леве руке.
Рад корачног мотора са трајним магнетима
Радни корачни мотор са перманентним магнетом може се објаснити у следећим режимима
Начин рада1
Режим 1 - У овом режиму А фаза статорских полова се побуђује заједно са серијским намотајем да би се створила два пара магнетних полова. Може се приметити да се у овом режиму Б фаза уопште не побуђује. Када се А фаза побуди, она формира северни и јужни пол. У овом тренутку магнетни полови ротора привлаче се на магнетне полове статора.
Режим 2 - У овом режиму се Б фаза статорских полова побуђује заједно са серијским намотајем да би се створила два пара магнетних полова. Може се приметити да се у овом режиму А фаза уопште не побуђује. Када се Б фаза побуди, она формира северни и јужни пол. У овом тренутку магнетни полови ротора привлаче се на магнетне полове статора. Због чега се ротор окреће у смеру казаљке на сату из режима 1.
Режим рада 2
Режим 3 - Опет У овом режиму, А фаза статорских полова се побуђује заједно са серијским намотајем да би се створила два пара магнетних полова. Може се приметити да се у овом режиму Б фаза уопште не побуђује. Када се А фаза побуди, она формира северни и јужни пол. У овом тренутку магнетни полови ротора привлаче се на магнетне полове статора. Због тога се ротор окреће у смеру казаљке на сату из режима 2.
Режим 4 - Опет У овом режиму, Б фаза статорских полова се побуђује заједно са серијским намотајем да би се створила два пара магнетних полова. Може се приметити да се у овом режиму А фаза уопште не побуђује. Када се Б фаза побуди, она формира северни и јужни пол. У овом тренутку магнетни полови ротора привлаче се на магнетне полове статора. Због чега се ротор окреће у смеру казаљке на сату из режима 3.
На овај начин, ротор врши један потпуни обртај из режима 1 у режим 4.
Предности и недостаци корачног мотора
Тхе предности корака са трајним магнетом моторни су
- Компактан је и малих димензија, што га чини корисним у многим апликацијама
- Због одсуства било какве спољне побуде, губици су мањи
- Због одсуства екстерне побуде, одржавање је мање.
- Може се повезати са спољним кругом, ради контроле брзине мотора
- Сензори се могу користити за лоцирање намотаја ротора
- Може се управљати у широком опсегу брзине и обртног момента.
- Прецизна контрола
Тхе недостаци корачног мотора са трајним магнетом су
- Због ограничења трајног магнета, не може се користити за велике снаге
- Обртни момент произведена је ограничена
- Живот трајног магнета је ограничен.
Апликације
Тхе примене корачног мотора са трајним магнетом су
- Ваздухопловна индустрија
- Роботика
- Играчке
- Производња
- Контролна индустрија
- Млинови и штампарија
Отуда смо видели принцип рада, конструкцијске аспекте и примене корачни трајни магнет моторни. Мора се напоменути који се магнетни материјали користе за побољшање перформанси ових мотора и како контролисати угао корака машине?
