Показать список производителей

Расчет статического синхронизирующего момента двухфазного шагового двигателя

Для вычисления синхронизирующего статического момента необходимо знать величины, характеризующие двигатель постоянный магнит ротора и нс статора. В [Л. 101] показано, что оптимальная результирующая нс статора на один полюс может быть точно рассчитана аналитически или графически при известных размерах ротора и кривой размагничивания постоянного магнита двигателя

расчет шагового двигателя

Для различных магнитных материалов в зависимости от величины воздушного зазора величина i колеблется в пределах i=0.6—0.85.

Общее выражение синхронизирующего статического момента двухфазного шагового двигателя находим как производную магнитной энергии, локализованной в воздушном зазоре машины, по углу рассогласования 0.

Для получения расчетной формулы вводится следующая идеализация:

1) расточка статора гладкая;

2) пазовые токи сосредоточены вдоль геометрических осей пазов, вынесенных в воздушный зазор;

3) магнитная индукция в воздушном зазоре в пределах полюсной дуги ротора постоянна и равна своему среднему значению, а в междуполюсном пространстве принимается равной нулю.

Среднее значение индукции под полюсом зависит от характеристик постоянного магнита, величины воздушного зазора и размагничивающего действия статора, которое при включенных обмотках управления является функцией положения ротора:

расчет индукции

В случае сосредоточенных обмоток управления (рис. 23) н. с. статора может быть представлена в виде

расчет индукции

коэффициенты которого равны F1=0,9F0;F3=0,3F0; F5 =0,18F0 , а составляющая магнитной индукции в воздушном зазоре от перемагничивания ротора н. с. статора

расчет индукции

Сообщив ротору бесконечно малое перемещение из произвольного положения, характеризующегося электрическим углом рассогласования рб, найдем момент дифференцированием магнитной энергии по перемещению:

магнитная элнргия

Интегрирование ведется по полюсной дуге ротора г.зг, за начало координат принимается ось результирующей н. с. статора.

После преобразований при аг = 0,5 приходим к следующему расчетному выражению магнитной энергии:

магнитная элнргия

При учете зубчатости статора в выражении (30) появляется отрицательная четвертая гармоника кривой момента значительной величины. Суммируясь с третьей и пятой гармониками, она дает провал в кривой момента. Для устранения провала, резко снижающего пусковой момент и динамические качества шагового двигателя, применяется скос пазов статора.

Скос, обеспечивающий полное подавление v-й гармоники в кривой момента, равен:

кривая момента

Где Тz — зубцовое деление статора.

Коэффициент скоса при v-й гармонике кривой момента определяется по формуле

кривая момента

Если скос настроен на полное подавление четвертой гармоники v = 4, то

кривая момента

При наличии скоса синхронизирующий статический момент рассчитывается по формуле

статический момент

На рис. 23б даны опытные кривые синхронизирующего статического момента двухфазного шагового двигателя с шагом а=22,5° без скоса пазов статора и со скосом на одно зубцовое деление. Провал может кривой момента быть и более значительным, чем в представленном случае, что делает машину практически неработоспособной. Скос пазов статора привел к снижению максимального синхронизирующего статического момента с 5800 до 3750 Г • см, но одновременно пусковой момент увеличился с 2080 до 2950 Г • см. Частота приемистости двигателя при холостом ходе возросла с 220 до 290 гц, улучшилась механическая характеристика.

Опыт проектирования машин этого типа показывает, что для двухфазных шаговых двигателей с сосредоточенными обмотками управления оптимальный скос пазов статора колеблется в пределах Фопт=0,5т-1,0т,.

Обсуждение статьи Расчет статического синхронизирующего момента двухфазного шагового двигателя

Ваш вопрос может быть первым

Задайте свой вопрос по статье Расчет статического синхронизирующего момента двухфазного шагового двигателя

Добавить вопрос

Читайте также

Двухфазные шаговые двигатели с гистерезисным ротором

В двигателе на постоянных магнитах вместо постоянного магнита на роторе может быть использован гистерезисный материал, например сикаллой . Шаг двигателя с ...

Двухфазные шаговые двигатели с печатными волновыми обмотками управления

Стремление к уменьшению собственных индуктивностей обмоток управления и момента инерции ротора привело к созданию конструкций шаговых двигателей с печатными ...

Двухфазные шаговые двигатели с полым цилиндрическим ротором

Конструкция шагового двигателя с полым цилиндрическим ротором, на котором напечатаны обмотки управления, более предпочтительна. Двухфазный шаговый двигатель этого ...

Двухфазный линейный шаговый двигатель

В заключение нашего краткого обзора конструкций шаговых двигателей с двумя обмотками управления рассмотрим линейный шаговый двигатель. В ряде случаев на выходе ...

Показать категории