Многофазные двигатели
23 июля 2018 г.|
Просмотр:1251Менее распространенный класс шаговых двигателей с постоянными магнитами или гибридных шаговых двигателей подключается со всеми обмотками двигателя в циклической серии, с одним отводом между каждой парой обмоток в цикле, или только с одним открытым концом каждой обмотки двигателя, в то время как другие концы каждой обмотки связаны вместе с недоступным внутренним соединением. В контексте 3-фазных двигателей эти конфигурации можно было бы описать как конфигурации Delta и Y, но они также используются с 5-фазными двигателями, как показано на рисунке 1.5. Некоторые многофазные двигатели открывают все концы всех обмоток двигателя, предоставляя пользователю возможность выбора между конфигурациями Delta и Y или, в качестве альтернативы, позволяя каждой обмотке управляться независимо.
Управление любым из этих многофазных двигателей в конфигурации Delta или Y требует 1/2 H-моста для каждой клеммы двигателя. Примечательно, что 5-фазные двигатели имеют потенциал для обеспечения большего крутящего момента от заданного размера пакета, поскольку все или все, кроме одной, обмотки двигателя находятся под напряжением в каждой точке цикла привода. Некоторые 5-фазные двигатели имеют высокое разрешение порядка 0,72 градуса на шаг (500 шагов на оборот).
Многие автомобильные генераторы построены с использованием 3-фазной гибридной геометрии с ротором с постоянным магнитом или ротором с электромагнитом, питаемым через пару контактных колец. Они успешно использовались в качестве шаговых двигателей в некоторых тяжелых промышленных приложениях; сообщалось о шаговых углах в 10 градусов на шаг.
При использовании 5-фазного двигателя в каждом повторении шагового цикла выполняется 10 шагов, как показано ниже:
Терминал 1 +++-----+++++-----++
Терминал 2 --++++++-----+++++---
Терминал 3 +-----+++++-----++++
Терминал 4 +++++-----+++++-----
Терминал 5 ----++++++-----+++++-
время --->
При использовании трехфазного двигателя цикл шага повторяется 6 раз, как показано ниже:
Терминал 1 +++---+++---
Терминал 2 --+++---+++-
Терминал 3 +---+++---++
время --->
Здесь, как и в биполярном случае, каждый терминал показан как подключенный либо к положительной, либо к отрицательной шине системы питания двигателя. Обратите внимание, что на каждом шаге только один терминал меняет полярность. Это изменение отключает питание от одной обмотки, подключенной к этому терминалу (поскольку оба терминала рассматриваемой обмотки имеют одинаковую полярность), и подает питание на одну обмотку, которая ранее простаивала. Учитывая геометрию двигателя, предложенную на рисунке 1.5, эта последовательность управления заставит двигатель совершить два оборота.
Чтобы отличить 5-фазный двигатель от других двигателей с 5 выводами, следует отметить, что если сопротивление между двумя последовательными клеммами 5-фазного двигателя равно R, то сопротивление между непоследовательными клеммами будет равно 1,5R.
Обратите внимание, что некоторые 5-фазные двигатели имеют 5 отдельных обмоток двигателя, с общим количеством выводов 10. Их можно соединить в звездную конфигурацию, показанную выше, используя 5 схем драйверов полумоста, или каждая обмотка может управляться своим собственным полным мостом. Хотя теоретическое количество компонентов драйверов полумоста меньше, наличие интегрированных чипов полного моста может сделать последний подход предпочтительным.









