Stalni magnetni korakni motor

Stalni magnetni korakni motor ima konstrukciju statora koja se slično sastoji kao i kod jednostrukog varijabilnog reluktancijskog motora. Njegov rotor, valjkaste forme, sastavljen je od polova stalnog magnetskog materijala visoke retentivnosti. Na statoru, koncentrirani ovinjanja smještena su na dijametralno suprotnim polovima i spojena u seriju, čime se formira dvofazno ovinjanje.

Poravnanje polova rotora s zubcima statora ovisi o pobudi ovinjanja. Na primjer, dva ovinjanja AA’ su spojena u seriju kako bi oblikovala fazu A. Slično tome, dva ovinjanja BB’ su spojena u seriju kako bi stvorila fazu B. Sljedeći dijagram prikazuje 4/2-polni stalni magnetni korakni motor, pružajući vizualnu reprezentaciju njegove strukture i konfiguracije ovinjanja.

Na slici (a), struja teče od početka do kraja faze A. Fazno ovinjanje označeno je kao A, a struja označena je sa iA+. Ova slika prikazuje situaciju kada fazno ovinjanje biva pobuđeno strujom iA+. Kao rezultat, južni pol rotora privlači Stator Faza A. Tako se magnetski osi statora i rotora savršeno poravnaju, s kutom pomaka α=0°.

Slično tome, na slici (b), struja prolazi od početka do kraja faze B. Struja označena je kao iB+, a ovinjanje označeno je kao B. Na slici (b) može se vidjeti da ovinjanje Faze A ne nosi struju, dok je Faza B pobuđena strujom iB+. Zatim statorski pol privlači odgovarajući rotor pol, što dovodi do rotiranja rotora za 90 stupnjeva u smjeru kazaljke na satu. U tom trenutku, α=90°.

Slika (c) prikazuje situaciju kada struja teče od kraja do početka faze A. Ova struja predstavljena je sa iA−, a ovinjanje označeno je kao iA−. Važno je napomenuti da struja iA− ima suprotan smjer od iA+. U ovom slučaju, ovinjanje Faze B je deenergizirano, a ovinjanje Faze A aktivirano strujom iA−. Tako nastavlja se rotiranje rotora još 90 stupnjeva u smjeru kazaljke na satu, a kut pomaka postaje α=180°.

Na slici (d) iznad, struja teče od kraja do početne točke Faze B, označene kao iB−, a odgovarajuće ovinjanje označeno je kao B−. U tom trenutku, Faza A je deenergizirana, dok je Faza B pobuđena. Kao rezultat, rotor napreduje još 90 stupnjeva, a kut pomaka α doseže 270°.

Za završetak punog okreta rotora, postizanje α=360°, rotor se pomicaju dodatnih 90 stupnjeva kada je ovinjanje Faze B deenergizirano, a Faza A pobuđena. U stalnom magnetskom koraknom motoru, smjer rotiranja određen je polariteta fazne struje. Za rotiranje u smjeru kazaljke na satu, niz pobude faza je A,B,A−,B−,A, dok za rotiranje u suprotnom smjeru, niz postaje A,B−,A−,B,A.

Proizvodnja rotora stalnog magnetskog materijala s velikim brojem polova predstavlja značajnu izazov. Zato je ovaj tip koraknog motora obično ograničen na veće korake, od 30° do 90°. Ovi motori imaju veću inerciju, što rezultira nižom brzinom akceleracije u usporedbi s varijabilnim reluktancijskim koraknim motorima. Međutim, oni imaju prednost u tome što stalni magnetski korakni motori mogu generirati veći moment nego varijabilni reluktancijski korakni motori.