موضوع موتورهای پله ای با آهنربای دائم

صفحه 1:


صفحه 2:
موضوع: استاه ارجمند ‎i‏ دانشجو: حسین سیاوش ٩۷ ‏اردیبهشت‎ 

صفحه 3:


صفحه 4:
با درک میدان های مغناطیسی و کشف آنکه می توان انریٍی الکتریکی رابه انرٌی مکانیکی تبدیل نمود تحولی عظیم در تاریخ بشری بوجود آمد. به گونه ای که بشر روز به روز به تفکر و طراحی و ساخت وسایلی که بتوانند با استفاده از انروٌی الکتریکی» انرئی مکانیکی تولید نمایند. روی آورد. از لین رو انواع موتور های الکتریکی به صحنه وجود آمده و همچنان سیر تکمیلی خود را طی نمودند تابه امروز که می توان برای هر نوع کاربری, نوع خاصی از موتورها را به کار برد. اما ساخت موتور پله ای با امکاناتی که به طراحان و سازندگان ماشین آلات میدهد, به گونه ای برجسته سبب کاهش هزینه ها دز همه زمینه ها می شود. یکی از چندین مزایای بسیار زیاد لین نوع الکتروموتورها تبدیل مکانیزم های بسیارپیچیده مکانیکی, به تنها یک محرک ! 

صفحه 5:
موتور پله ای چیست؟ ° استپ موتور پا استپر موتور یا موتورپله ای. موتورهای بدون ذغال هستند که با داشتن قطبهای دندانه ای در روتور خود در هر گردش کامل استپ های یا پله هلتی با زاویه مشخص طی می کند. به عبارت دیگر یک موتور پله ای وسیله ای الکتریکی است که چرخش زاوبه ای گسسته یا پله ای دارد و هر پالس فرستاده شده به موتور سبب حرکت محور موتور تا زاویه ای معین می شود که اين زاییه. زاویه استپینگ ‎Angle)‏ 61600109) نامیده می شود. 

صفحه 6:
موتور پله ای چیست؟ کوچکترین چرخش قابل کنترل در محور موتور پله ای را پله می گوییم. این گونه موتورها بسته به نوع کاربرد با دقت های متفاوتی ساخته می شوند. دقت موتور با زاویه پله مشخص می گردد. زاویه پله, زاویه ای است که به ازای حرکت محور موتور به اندازه یک پله طی می شود؛ پس می توان گفت موتوری که دارای 

صفحه 7:
موتور پله ای چیست؟ ۳ موتورهای -)۵آزغللی زمانیکه ولتاژ به ترمینالهای آن‌ها تزریق می‌گردد, به نرمی حرکت می‌کنند. استپ موتور بوسیله قابلیت تبدیل پالسهای ورودی به فواصل کوچک مشخص در موقعیت شفت شناخته می‌شوند.| ‎lla‏ شفت را به ایک رلویه مشحص میبرد. موتورهای ایله ای اساسا دارای دنداندهام ۳2 

صفحه 8:
موتورپله ای چیست؟ 5 الکترومغناطیس ها پوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مختاطیس‌ها توان داده می‌شود که معناطیس باعث جذب نندانه‌های دنده می گردد رمانیکه دنفانه دنده روبروی ادلین مختاطیس می‌ایستده ‎ewe‏ بغدی جارای یک فاطله ب باشد این همسای آن است که در صورت روشن شدن الکترومغناطیس بعدی و خاموش شدن اولی دنده به آهستگی می‌چرخد تا دندانه روبروی مغناطیس دوم قرار گیرد. از آنجا فرایند آغاز می‌گردد. هر یک از این چرخش ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود. تعداد مها یک دور کامل بر را می‌سازند. و به این ترتیب یک موتور می‌تواند با زوایای مشخص بچرخد: 

صفحه 9:
استپ قوتورهای به سه دسته کلی تقسیم میگردند: ۲ موتور پله ای با رلوکتانس متغیر یا 5۲6006۲ ۳6۱۷62۵066 ۷۵۲۱۵0۱6 ۷ موتور پله ای آهن ربای دائمی يا ۱۱۵۲۵۲5 ‎Permanent magnet step‏ ” موتور پله ای مختلط يا ۳۱۵۵۳ 5660 ۲۱۱۷۵۲:۵0 

صفحه 10:
موتور پله ای با آهن ربای دائمی موتورهای مغناطیس دلثم» از ارزان ترین ودرعین حال کم دقت ترین نوع موتورهای پله ای با ‎EVO Ge Step Angle) ab 5 asl‏ 10 درجه (۲۴ تا ۴۸ پله در دور) می باشند. بر خلاف نوع اول روتور در این گونه موتورها دارای دندانه نیست و مطابق شکل به طور لا و5 تشکیل شده است. لین قطب هابه طور موازی با محور قرار 

صفحه 11:
با توجه به اينکه روتور یک ‎Magnet alo chal‏ ۳۵۲۳۳8۲۱6/۱)) است. شار مغناطیسی به وجود آمده درهنگام عبورجریان از سیم افزلیش می یابد. در نتیجه لین گونه موتور ها در مقایسه با موتورهای پله ای با روتور مغناطیس شونده مشابه قادر به تولید گشتاور (10۲00116) بیشتری هستند یا به عبارت دیگر رت بیشتری دارند. 

صفحه 12:
استاتور این موتورها شبیه موتورهای پله ای رلوکتانس متفیر است . آما روتور آنها از آهنربای دائم ساخته شده است ۰ درشکل روبه رو اگر سیم بندی فاز ‎۸٩‏ مطابق شکل برقرار شود, روتوربه صورت افقی قرار می گیرد .حال اگر سیم بندی فاز 3 برقرار شودروتور ‎٩۰‏ درجه خواهد چرخید.شایان ذکر است که جهت جریان در سیم بندی ها در این موتور اهملت دار ای که تولید آهنربای کوچک با تعداد قطب بالا دشوار است, 

صفحه 13:
3 | 6 © 36 99 PM ‏ای‎ 9 

صفحه 14:
° بع ويزكيهاى موتورهاى يله اى با اهنرباى دائم (0زاويه كام اين موتورها بزرك است. 0 كشتاور توليدى اين موتورها در اندازه و جريان يكسان بيشتر از نوع موتورهای ]۷ است. ()در حالت خاموش موقعیت روتور ثابت می ماند .در برخی از کاربردها این خاصیت از اهمیت بالايى برخوردار است. () جهت جریان فراهم شده در مدارهای تغذیه این موتورها باید دوجهته باشد. 0 قيمت اين موتورها بیشتر از نوع ۷ است. 

صفحه 15:
مشخصه ی موتورهای پله ای نیز مانند سایر موتورهای الکتریکی غالبا به صورت گشتاور بر حسب سرعت بیان می شود. اما موتورهای پله ای گشتاور حللت سکون نیز دارند .به طور کلی در موتورهای پله ای سه مشخصه برای رفتار مکانیکی تعریف می گردد: ۱- مشخصه ی گشتاور - زاویه یا مشخصه ی استاتیک (ایستا) که در ن مقدار گشتاور) ( برحسب موقعیت روتور ) بیان می شود. لین مشخصه مقدار گشتاور را در طی یک گام و در شرایطی که فقط ریک" ‎Ny,‏ ‎tty‏ 

صفحه 16:
۱ مشخصه موتور پله ای چیست؟ . ۲- مشخصه ی گشتاور- فرکانس در حالت چرخش دائم «ألا0-|الا0) که در این مشخصه , گشتاور ( (را برحسب فرکلنس گام 0 نمایش داده می شود. فرکلنس گام تعداد پله های طی شده موتور در یک ثانیه است. این مشخصه ی با مشخصه ی گشتاور - سرعت سایر موتورها قلبل مقایسه است. ۳-گشتاور- فرکانس در حات شروع 4 ‎af (DUII-IN) Gags‏ گشتاور مورد نیاز برای شتاب دادن و کند کردن حرکت بر حسب فرکانس گام تعیین می گردد. نکته : مشخصه ی اول همان مشخصه ی استاتیکی و مشخصه های دوم و سوم جزء مشخصه های تشتماردمی. 

صفحه 17:
به عنوان نمونه یک موتور پله ای ۳1۷ چهارفاز را درنظر بگیرید.فرض کنید که فاز ۵ برقرار شده باشد. جهت گشتاور با برخلاف گشتاورموتور و معدارانها د رخالت ايستا برايرا. - إكر مقدار كشتاور برحسب زاویه مکانیکی اندازه گیری شود, منحنی گشتاور استاتیک فاز ‎۸٩‏ بدست مى آيد. اين منحنی تابعی سینوسی از است. مقدار نیز تابعی از میزان ادر بار ليست در حالت ی بای مات ی ی اد ایک : ی توجه: در شکل فوق تعداد زوج قطب روتور برایر ۱ است ‎@P=1)‏ 15 Hy, 

صفحه 18:
گشتاور هر دو فاز در دو حالت جریان مثبست و منفی در شکل زیر نشان داده شده است. گشتاور نگهدارنده چم همان گشتاور موتور در حالت ‎(Holding Torque Lan ) ole ose‏ Sey sl eee? Ft 

صفحه 19:
4 8 کاربرد لا كنترل موقعيت در انواع كاربردها أل ‎alae‏ ‏رباتیک ‏دستگاه های اسکنر, پرینتر, کپی, پلاتر و درایو فلاپی و ۵ و ... تجهیزات پزشکی خودردها = کاربرد اصلی لین نوع موتور درسیستم تثبیت و سیستم تنظیم موقعیت حلقه‌باز است. موتورهای پله‌اي 

صفحه 20:
مزايا مزاياج-موتور هاى بله اى بين شرح مى باشد: ۷ قیمت پائین ال استحكام بالا سادگی ساختار ال قابليت اطمينان بالا (عدم وجود جارویک) ‎v‏ مدارهاى درايو نسبتا ساده ‏ال امکان کنترل مستقیم توسط 3 و میکرو کنترلرها ‏وع بالا در انتخاب ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 21:
« 5 مزایا 14 گشتاور نگهدارنده (در انواع ۲0 و هیبرید) ” كشتاور بالا (در اندازه هاى يكسان, چهار راب موتور 006 و دو برابر 604 ۵10) 2 7 عدم نیاز به تعمیر و نگهداری لا عدم نياز به تنظيم مدارهای قیدبک عدم نياز به تنظیم جهت پایداری امکان استفاده در تمامی محیط عدم نیاز به جعبه دنده 

صفحه 22:
معایب عمده این گونه موتورها نیز عبارتند از: امکان بروز رزونانس و زمان مورد نیاز بالا برای رسیدن به حالت ‎pila‏ ۷عملکرد غیریکنواخت و اورشورت در سرعت های پائین لبا استفاده از تکنیک ریزگام با میکرو استپینگ مرتفع می گردد) الامكان از دست رفتن موقعیت صحیح در شرایط نامساعد ,لامكان افزايش دما به دليل جريان مصرفى بالا صرفنظر از مقدار بار 

صفحه 23:
۷ تلفات بالا در سرعت های بالا و داغ شدن و ابجاد سر وصندا در این شرایط محدود بودن کشتاور و ‎Tee‏ بسیاری از مشکلات فوق را می توان با افزودن فیدبک به سیستم مرتفع نمود 

صفحه 24:
معمولا از موتورهای پله ای برای کاربردهای با شتاب پانین و بار ثلبت استفاده می شود و در مواردی که شتاب بالا مورد نیاز بوده وتغییرات بار زباد است‌به فیسبک نیاز است و بنابرلین در این شرلیط بهتر است از ۱ سرو موتورها (۱۷۵10۲5 56۳۷۵0 ) استفاده می شود. ‎yy‏ 

صفحه 25:
وا تا ور ای و ۰ ۱ برای کنترل موقعیت می توان از موتورهای پله ای و با سرو موتور ها استفاده نمود. اما در سرو موتور ها از مدارهای فیدبک آنالوگ استفاده می شود در حللی که در موتور های پله ای نیازی‌به فیدبک نیست که خود مزیت به شمار می رود. در استفاده از موتور های پله ای انتخاب موتور مناسب با زامیه گام موردنظر اهمیت دارد.لما در انتخاب سرو بايد ‎uee sete rene‏ و ‏مجموعه پتاسیومتر و مدارات انالوگ در مسیر فیدبک حائز اهمیت است. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 26:
> 5 Cea کارایی و امکانات یک استپ موتور بسیار بیشتر از انواع دیگر الکترو موتورها می باشد. بدین لحاظ که بسیاری منم ها و الات مختلف چرخش را نان از آبها گرفت او همچدین ین که کنترل لین مونوز ها بسی آسان تز از سایرین است له لور که کیتدتابه وسایل کنترل اسرمت اشافی از قبیل تزمر هی لکتریکی و مکانیکی نیازی ندارند. پس بر ماست تا با افزایش دانش خود در مورد این نوع کارامد از موتورهای الکتریکی سعی در استفاده هرچه 

صفحه 27:
‎L‏ نشکر از نوحه شما