Хибриден стап мотор

Значење и функционирање на хибридни стап мотор

Терминот „Хибрид“ означува комбинација или мешавина. Хибридниот стап мотор интегрира карактеристики на варијабилниот релуктанти стап мотор и перманентниот магнетен стап мотор. Во јадрото на роторот е вграден аксијален перманентен магнет. Овој магнет е намагнетен за да генерира пар полова, т.е. Север (N) и Југ (S) пол, како што е прикажано на следната сликa:

На двете крајни точки на аксијалниот магнет се инсталирани капаци. Овие капаци имаат еднаков број на зъби кои се намагнетени од магнетот. Пресечната прегледна слика на двата капаци на роторот е прикажана подолу:

Статорот е опремен со 8 пола, секој со по еден обмот и S број на зъби. Вкупно, има 40 зъба на статорот. Секој капач на роторот има 50 зъба. Бидејќи бројот на зъбите на статорот и роторот е 40 и 50 соодветно, аголот на чекорот може да се изрази како следува:

Механизми на функционирање

Во хибридниот стап мотор, зъбите на роторот во почетокот се совершенски порамнени со оние на статорот. Зъбите на двата капаци на роторот, обаче, се померени едни од други за половина должина на полот. Заслужено на аксијалното намагнетување на централниот перманентен магнет, зъбите на левиот капач се намагнетени како јужни полови, додека оние на десниот капач го земаат северниот пол.

Полите на статорот се конфигурирани во парови за електричко возбудување. Конкретно, обмотите на полите 1, 3, 5 и 7 се поврзани во серија за да формираат фаза A, додека обмотите на полите 2, 4, 6 и 8 се поврзани во серија за да формираат фаза B. Кога фаза A е активирана со позитивен ток, статорските поли 1 и 5 стануваат јужни полови, а полите 3 и 7 се трансформираат во северни полови.

Ротацијата на моторот е прецизно контролирана преку специфична последователност на активација на фазите. Кога фаза A е деактивирана и фаза B е активирана, роторот се ротира за целосен чекорен агол од 1,8° во насока спротивна на кретањето на казалките на часовникот. Обрнувањето на токот до фаза A (активирана негативно) го прави роторот да напредува дополнителни 1,8° во истата насока спротивна на кретањето на казалките на часовникот. За непрекината ротација, фаза B мора да биде негативно активирана. Така, за да се постигне ротација спротивна на кретањето на казалките на часовникот, фазите се активираат во следната последователност: +A, +B, -A, -B, +B, +A, и така натаму. Конверзно, ротацијата во насока на кретањето на казалките на часовникот се постигува со следење на последователноста +A, -B, +B, +A, и повторување на овој циклус.

Клучни предности

Една од најзначајните карактеристики на хибридниот стап мотор е способноста му да одржува својата позиција дори и кога е исключен. Ова се случува затоа што перманентниот магнет генерира детент момент, кој го задржува роторот на местото. Други значајни предности вклучуваат:

• Фино разрешение: Неговата помала длабочина на чекорот му овозможува високо прецизна позиционалност, што го прави прифатлив за примените кои бараат точност.

• Висок момент: Моторот може да генерира значителен момент, што му овозможува ефективно да ги движат тешки терета.

• Стабилност без стрuja: Дури и со деактивирани обмоти, детент моментот гарантира дека роторот останува статичен.

• Оптимална ефикасност при ниски брзини: Функционира со висока ефикасност при пониски брзини, што е идеално за примените каде што е потребно бавно, контролирано движение.

• Гладко функционирање: Пониска честота на чекорите допринаese за посмутно движение, намалувајќи вибрации и шум.

Лимитации

Иако има многу предности, хибридниот стап мотор има неколку недостатоци:

• Повисена инерција: Дизајнот на моторот доведува до повисена инерција, што може да забави акцелерацијата и ограничи неговата реактивност на брзи промени во командите за движение.

• Повисена маса: Присуството на роторски магнет додава на вкупната маса на моторот, што може да создаде предизвици во примените кои се осетливи за масата.

• Магнетна осетливост: Било која флуктуација во магнетната сила на перманентниот магнет може значително да влијае на перформансите на моторот, доведувајќи до несистематско функционирање.

• Ценовни размислувања: Во споредба со варијабилните релуктанти мотори, хибридните стап мотори обично имаат повисока цена, што може да зголеми вкупната цена на проекти кои ги користат.

Во кратце, хибридниот стап мотор нуди уникална комбинација на предности и ограничувања. Разбирањето на овие карактеристики е есенцијално за одбира на најсоодветниот мотор за конкретни примените во области како аутоматизација, роботика и прецизна контрола.