Шаговые электродвигатели
Шаговые электродвигатели - устройства, преобразующие команду, заданную в виде импульсов, в фиксированный угол поворота вала без датчика обратной связи.
Шаговые двигатели применяются в качестве исполнительных дви- гателей в дискретных системах автоматического управления. Они полу-
чили широкое применение в системах программного управления и в следящих системах с цифровыми управляющими устройствами. Приме-
нение шаговых двигателей во многих случаях значительно упрощает структурную схему системы управления, облегчает ее анализ, удешев- ляет схему и увеличивает ее надежность.
Основными параметрами шагового двигателя являются: механиче- ский угловой шаг Θ ш, максимальный статический момент Tm, частота приемистости f.
Механический угловой шаг Θ ш многополюсного шагового двига- теля с числом пар полюсов p определяется по формуле
Θ ш = g/p,
где g - угол поворота результирующего вектора магнитной индукции статора.
Поворот ротора на угол Θ ш после очередного такта коммутации
обмотки осуществляется под действием момента Т( Θ ), создаваемого магнитным полем статора:
Т ( Θ ) = Тm sin Θ ,
где Θ - угол отклонения ротора от нового положения равновесия.
При действии на вал шагового электродвигателя момента сопро- тивления Тс новое угловое положение ротора после окончания переход-
ного процесса в соответствии с уравнением Tm sin Θ + Tc = 0 определя-
ется из выражения
Θ ст = −arcsin Tс / Tm,
где Θ ст - статическая угловая погрешность.
В случае, если Тс мал, движение ротора около положения равнове- сия описывается уравнением IΘ&& + Tm sin pΘ = 0 , а при малых отклоне-
ниях Θ&& + ω02Θ = 0 , где I - суммарный момент инерции, приведенный к
64
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
валу двигателя, кг×м2; ω 0 - круговая частота собственных колебаний ротора, ω 0 = 
pTm / I , c−1. С использованием величины ω 0 при извест-
ном демпфировании ротора можно вычислить динамическую угловую погрешность.
Частота приемистости f - это максимальная частота коммутации обмоток, при которой ротор шагового электродвигателя с номинальной нагрузкой из состояния покоя начинает отслеживать поворот магнитно- го поля без сбоев.
Общий вид шаговых электродвигателей серии ДШИ представлен на рис.10, технические характеристики - в табл.10, габаритные и при- соединительные размеры - в табл.11.
Пример условного обозначения электродвигателя серии ДШИ: электродвигатель ДШИ-200-2-2 Я2М3.595.057 ТУ.
Таблица 10
Технические характеристики электродвигателей серии ДШИ
Тип |
Ис- |
Тн, |
Ти ´ 10–6, |
U, В |
Iн, A |
Fmax, Гц |
Qш, |
пол- |
Н×м |
кг×м2 |
мин |
||||
|
нение |
|
|
|
|
|
|
ДШИ-200-1-1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
ДШИ-200-1-2 |
2 |
0,13 |
5,5 |
|
|
1200 |
|
ДШИ-200-1-3 |
3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
ДШИ-200-1-4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
ДШИ-200-2-1 |
5 |
|
|
|
|
|
|
ДШИ-200-2-2 |
1 |
0,21 |
9,7 |
30 |
1,5 |
|
108 |
ДШИ-200-2-3 |
3 |
|
|||||
|
|
|
|
||||
ДШИ-200-2-4 |
2 |
|
|
|
|
1000 |
|
ДШИ-200-2-5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ДШИ-200-3-1 |
5 |
0,6 |
19,9 |
|
|
|
|
ДШИ-200-3-2 |
6 |
|
|
|
|
||
ДШИ-200-3-3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
65
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
Габаритные и присоединительные размеры (в мм) шаговых электродвигателей серии ДШИ |
||||||||
Тип |
L |
l |
|
d1 |
d2 |
b |
α |
Масса, кг |
ДШИ-200-1-1 |
|
|
|
- |
- |
|
- |
0,35 |
ДШИ-200-1-2 |
39 |
|
|
5-0,03 |
M3-7H |
|
3°49′±1′ |
|
|
|
|
|
|||||
ДШИ-200-1-3 |
|
|
- |
- |
|
- |
0,36 |
|
|
|
|
|
|||||
ДШИ-200-1-4 |
|
|
- |
5-0,03 |
M3-7H |
- |
3°49′±1′ |
|
|
|
|
||||||
ДШИ-200-2-1 |
|
|
- |
- |
- |
0,54 |
||
ДШИ-200-2-2 |
50 |
|
|
|
0,55 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
ДШИ-200-2-3 |
|
|
|
M3-7H |
|
3°49′±1′ |
0,54 |
|
ДШИ-200-2-4 |
|
|
|
5-0,03 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
ДШИ-200-2-5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,56 |
ДШИ-200-3-1 |
|
10±0,2 |
|
- |
- |
0,8+0,14 |
- |
0,9 |
ДШИ-200-3-2 |
78 |
|
0,91 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
ДШИ-200-3-3 |
|
- |
|
5-0,03 |
M3-7H |
- |
3°49′±1′ |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
66 |
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com