Askelmoottorit

Viime aikoina termi askelmoottori oli tunnettu vain kapealle sähköinsinöörien ryhmälle. Nyt askelmoottorit ovat saaneet kunnioitetun oikeuden kutsua vain "alkukirjaimillaan" - SD-todisteilla tämän tyyppisten sähkökoneiden laajamittaisesta käytöstä.

Mielikuvitus saa tahattomasti raajoilla varustetun sähkökoneen kuvan. Ei, tämä ei ole robotti, vaikka askelmoottori voi ohjata yhtä liitoksistaan. Itse auto on hyvin yksinkertainen. Askelmoottori voidaan edustaa useiden sähkömagneettien muodossa, joissa on pulssikäämitykset kiinteässä osassa (staattori) ja ankkurissa, joka käämejä vaihdettaessa pyörii tai liikkuu asteittain. Ymmärtää kuinka askelmoottori toimiiMuista muiden sähkökoneiden, kuten synkronisten, toimintaperiaate.

Staattorissa on kaksi tai kolme käämiä. Niitä kiertää sujuvasti muuttuvat sinimuotoiset virrat. Yhdessä virran kanssa jokaisen käämin pulssima sähkömagneettinen kenttä. Käämitysvirrat eivät nouse ja laske samanaikaisesti, mutta tiukasti määritellyllä viiveellä; itse käämit siirtyvät toisiinsa nähden ja vievät lieriömäisen pinnan tasaisesti vuorottelevia osia.

Tästä johtuen kaksi tai kolme sykkivää kenttäaaltoa (käämien lukumäärän mukaan) muodostavat yhden liikkuvan aallon. Jokaisessa käämien virran täydellisen muutoksen jaksossa syntyvä aalto kiertää staattorin porauksen tai sen osan koko lieriömäisen pinnan. Kenttä pyörii tasaisesti kantaen roottoria mukanaan. Käämitysvirrat muuttuvat jatkuvasti, joten työvälissä oleva kenttä ja roottori pyörivät jatkuvasti. Liike koostuu monista äärettömän pienistä siirtymistä.

Ja jos jossain vaiheessa lopetat virtojen vaihtamisen, jäädytetään ne joka tapauksessa saavutetulle tasolle, mikä, kuten elokuvateatterissa, näyttää saman kehyksen jonkin aikaa? Yhdessä käämien virtausten kanssa kulkevan kentän aalto jäätyy jossain asennossa ja sen kanssa roottori pysähtyy. Vaihdetaan kehysryhmä ja pysäytetään viimeinen uudelleen, roottori kääntyy tiettyyn kulmaan ja jäätyy taas.

Toista tämä uudestaan ​​ja uudestaan. Auto käveli kuuliaisesti portaittain. Se osoittautui erittäin yksinkertaiseksi muuttaa virtauksia käämityksissä suurilla tai pienillä hyppyillä, jäädyttämällä prosessi mihin tahansa kehykseen. Riittää, kun kohdistetaan suorakulmaisia ​​pulsseja käämiin käämityksen sijasta jatkuvasti muuttuvien jännitteiden sijasta. Jokainen impulssi on vaihe, ja se voidaan viivästyttää haluttaessa äärettömyyteen, ts. Pysäyttää prosessi ja lukita roottori. Vaikka pulssit vuorottelevat hitaasti, moottori liikkuu selvästi.

Silmämme pystyy erottamaan useita kymmeniä vaiheita sekunnissa. Mutta kehykset välkkyivät: sata, kaksisataa, tuhat, useita kymmeniä tuhansia askelta sekunnissa. Ei vain silmämme, mutta myös herkät instrumentit eivät enää erota askelia, vaan näkevät vain pyörimisen.

Askelmoottori käy kuten ennenkin, vaikkakin heiluttaa vähän, koska se vie jokaisen seuraavan askeleen tiukasti seuraavan komennon saapumishetkellä, eikä tämä hetki välttämättä ole sopivin. Liikkeiden sisäinen automatismi tuhoutuu ja korvaa sokea kuuliaisuus joukkueelle. Mutta milloin tahansa, missä tahansa vaiheessa, voimme tilata: "Jäätyä!". Roottori kääntyy ja jäätyy tarkalleen osoitetussa asennossa.

Yritä siirtää häntä väkisin, kun joukkuetta ei ole. Hän vastustaa päättäväisesti, ja jos moottori on kunnollisen kokoinen, et ota sitä paljain käsin. Sähkömagneettinen kenttä ei halua erota roottorin kanssa, ei liikkeessä tai levossa. Se pitää hänet sitkeässä syleilyssään ja saa hänet toistamaan kaikki askelliikkeet.

Sitä paitsi, yksittäisten vaiheiden, ja jos haluat, elementtisyklien tai liikesyklien "ompeleminen" äärettömään sekvenssiin, jonka katsomme jatkuvana pyörityksenä hieman havaittavissa olevilla nopeuden pulsseilla, tapahtuu tasavirtalaitteessa samalla tavalla kuin polttomoottorissa. Vain siellä väsymättömien käyttäjien rooli ei ole harjat, vaan sähkökynttilät.

Kenttävaiheet, koska elektroniset avaimet avataan komennoilla ulkopuolelta, ne kieltävät virran pääsyn käämiin. Askelmoottoria saa sähköinen aivot, ja sen ominaisuuksista tulee poikkeuksellisia, joskus valtavasti.

Kaavio yksivaiheisesta askelmoottorista, jossa on symmetrinen magneettinen järjestelmä kelloille, laskurille ja teollisuuden automaatiolaitteille.

CNC-askelmoottori

Nykyaikainen tekniikka ei ole mahdollinen ilman jyrsintää, sorvausta, EDM: ää ja monia muita digitaalisesti ohjattuja koneita. Suurin osa niistä toimii askelmoottoreiden ansiosta.

Askelmoottoreista, jotka asettuivat valssaamojen, puristimien ja muiden metallurgisten koneiden ohjausmekanismeihin, tuli yksi yleisimmistä automaation elementeistä, työ sähkökellossa, ajastimissa ja laskureissa, laivoissa, lentokoneissa ja keinotekoisissa maan satelliiteissa - aina, kun vaaditaan nopeaa, tarkkaa ja luotettavaa ihmisen tahdon täyttäminen.

Askelmoottorin työskentelevien ammattien laajentuessa syntyi itsenäinen kehitetty suunta - erillinen sähkökäyttö askelmoottoreilla. Sen lähtökohtana olivat tutkijat ja insinöörit MPEI: n ongelmallisesta laboratoriosta.

Askelmoottori voitti ensimmäisen voiton vuonna 1957, kun maailman ensimmäinen Neuvostoliiton digitaalisesti ohjattu jyrsinkone oli näytteillä Brysselin maailmannäyttelyssä, jossa esiteltiin erilaisia ​​mielenkiintoisia näyttelyosastoja. Näyttely sai palkinnon iso kultamitali ja avasi uuden sivun työstökoneissa.

Tekniikan tohtori Boris Ivobotenko