Сучасні крокові двигуни, гібриди або ШД на постійних магнітах, як правило, проводяться з двома обмотками (4 виведення), з двома обмоткмі і центральними відводами (6 або 5 висновків) і з чотирма обмотками (8-ми вивідні ШД). Біполярні двигуни мають дві обмотки і, відповідно, чотири виводу. Уніполярні двигуни також мають дві по обмотки, але у кожної з них є центральний відвід, що дозволяє використовувати для управління двигуном простий уніполярний драйвер (т. Е. Перемикати напрямок магнітного поля, створюваного обмотками двигуна переполюсовкой половин обмоток двигуна). Іноді середні відводи можуть бути об'єднані всередині двигуна, такий двигун може мати 6 або 5 висновків. В силу простоти уніполярної схеми управління ці двигуни знаходять широке застосування в самих разлічнх областях промисловості.
Однак більшість драйверів призначене для управління біполярними двигунами. При тих же габаритах біполярний кроковий двигун забезпечує більший момент в порівнянні з уніполярним.
Яким чином можна підключити 6-ти або 8-ми вивідний мотор до біполярної системи управління і як при цьому змінюються електричні характеристики двигуна?
6-ти вивідні крокові двигуни
Для підключення 6-ти вивідного крокової двигуна до класичного біполярному драйверу може бути обраний один з двох способів - уніполярні або біполярний підключення обмоток двигуна.
униполярного підключення
Якщо потрібно обертати двигун на середніх і високих швидкостях (з діапазону робочих швидкостей), кращий тип підключення - використовувати центральний відведення.
Електричні характеристики двигуна - струм обмотки, опір обмотки, статичний крутний момент, індуктивність обмоток і ін. - в цьому випадку дорівнюють даним, наведеним в каталозі.
Біполярний підключення
Якщо потрібно обертати двигун на низьких швидкостях (з діапазону робочих швидкостей), кращий тип підключення - біполярний.
При такому типі підключення потрібно зменшити струм, що подається на обмотки двигуна в √2 раз. Наприклад, якщо номінальний робочий струм двигуна складає 2 А, то при послідовному включенні обмоток необхідний струм - 1.4 А, тобто в 1.4 рази менше.
Це можна легко зрозуміти з наступних міркувань.
Номінальний робочий струм, зазначений в каталозі, розрахований на опір однієї обмотки (R - саме воно приведено в каталозі). При послідовному включенні обмоток опір об'єднаної обмотки зростає в два рази (2R).
Споживана потужність при уніполярному включенні - Iуніполяр. 2 * R
При послідовному включенні обмоток споживана потужність стає Iбіполяр. 2 * 2 * R
Споживана потужність не залежить від типу підключення, тому Iуніполяр. 2 * R = Iбіполяр. 2 * 2 * R, звідки
Так як крутний момент двигуна прямо пропорційний величині магнітного поля, створюваного обмотками статора, то він зростає зі збільшенням числа витків обмотки і убуває із зменшенням струм, що пропускається через обмотки. Але так як струм зменшився в √2 раз, а число витків обмотки збільшилася в 2 рази, то крутний момент зросте в √2 раз.
Отже, характеристики ШД будуть такими:
8-ми вивідні крокові двигуни
Для підключення 8-ми вивідного крокової двигуна (тобто двигуна з чотирма обмотками) до класичного біполярному драйверу може бути обраний один з трьох способів - уніполярні, послідовне або паралельне підключення обмоток двигуна.
униполярного підключення
Якщо потрібно обертати двигун на середніх швидкостях (з діапазону робочих швидкостей), кращий тип підключення - використовувати лише дві з чотирьох обмоток.
Електричні характеристики двигуна - струм обмотки, опір обмотки, статичний крутний момент, індуктивність обмоток і ін. - в цьому випадку дорівнюють даним, наведеним в каталозі.
Біполярний послідовне підключення
Найбільш ефективно для інтернету низької діапазону робочих швидкостей двигуна.
При такому типі підключення потрібно зменшити струм, що подається на обмотки двигуна в √2 раз. Наприклад, якщо номінальний робочий струм двигуна складає 2 А, то при послідовному включенні обмоток необхідний струм - 1.4 А, тобто в 1.4 рази менше.
Це можна легко зрозуміти з наступних міркувань.
Номінальний робочий струм, зазначений в каталозі, розрахований на опір однієї обмотки (R - саме воно приведено в каталозі). При послідовному включенні обмоток опір об'єднаної обмотки зростає в два рази (2R).
Споживана потужність при уніполярному включенні - Iуніполяр. 2 * R
При послідовному включенні обмоток споживана потужність стає Iпослед. 2 * 2 * R
Споживана потужність не залежить від типу підключення, тому Iуніполяр. 2 * R = Iпослед. 2 * 2 * R, звідки
Так як крутний момент двигуна прямо пропорційний величині магнітного поля, створюваного обмотками статора, то він зростає зі збільшенням числа витків обмотки і убуває із зменшенням струм, що пропускається через обмотки. Але так як струм зменшився в √2 раз, а число витків обмотки збільшилася в 2 рази, то крутний момент зросте в √2 раз.
Отже, характеристики ШД будуть такими:
Біполярний паралельне підключення
Найбільш ефективним є використання паралельного включення обмоток для високих швидкостей.
При такому типі підключення потрібно збільшити струм, що подається на обмотки двигуна в √2 раз. Наприклад, якщо номінальний робочий струм двигуна складає 2 А, то при паралельному включенні обмоток необхідний струм - 2.8 А, тобто в 1.4 рази більше.
Це можна легко зрозуміти з наступних міркувань.
Номінальний робочий струм, зазначений в каталозі, розрахований на опір однієї обмотки (R - саме воно приведено в каталозі). При паралельному включенні обмоток опір об'єднаної обмотки уменьшаетсяв два рази (0.5 R).
Споживана потужність при уніполярному включенні - Iуніполяр. 2 * R
При паралельному включенні обмоток споживана потужність стає 0.5 * Iбіполяр. 2 * R
Споживана потужність не залежить від типу підключення, тому Iуніполяр. 2 * R = 0.5 * Iбіполяр. 2 * R, звідки Iбіполяр .. = Iуніполяр. / √2, тобто
Так як крутний момент двигуна прямо пропорційний величині магнітного поля, створюваного обмотками статора, то він зростає зі збільшенням числа витків обмотки і убуває із зменшенням величини струму, що пропускається через обмотки. Але так як струм збільшився в √2 раз, а число витків обмотки збільшилася в 2 рази, то крутний момент зросте в √2 раз.
Отже, характеристики ШД будуть такими: