Motorul pas cu pas

CAPITOLUL I

NOTIUNI GENERALE ALE

MOTORULUI PAS CU PAS

1.1. Principiul constructiv si de functionare

Motorul pas cu pas are o utilizare larga, datorita tendintei de functionare numerica a elementelor din structura sistemelor de comanda si reglare a actionarilor electrice. Aceasta tendinta s-a vadit odata cu aparitia masiva a circuitelor electronice sub forma integrata. Folosirea pe scara larga a motoarelor pas cu pas se explica si prin aparitia structurilor ierarhizate, mari si complexe ce înlocuiesc sistemele clasice, care permit optimizari globale prin folosirea calculatorului,

Dat fiind ca motorul pas cu pas este un element de executie cu functia de convertor electromecanic digital-analog (impuls unghi) este evidenta întrebuintarea lui în sistemele ele comanda si reglare numerica.

Motorul pas cu pas realizeaza conversia directa a semnalului de intrare, dat sub forma numerica, într-o miscare unghiulara discontinua sau incrementala. În acest fel miscarea obiectului reglat este cuantizata în deplasari discontinue, în deplina concordanta cu evolutia semnalelor discrete de comanda.

Datorita acestor proprietati motoarele pas cu pas permit realizarea unor sisteme de reglare de tip discret, care prezinta remarcabilul avantaj de a nu avea nevoie de bucle de reactie pentru corectarea miscarii.

Schema bloc de principiu a sistemului de reglare incrementala a pozitiei articulatiei de tip rotatie a unui robot este data în Fig. L

Fig. 1

Miscarea incrementala a acestuia, într-un sens sau altul, este transmisa, prin intermediul servomecanismului (SM), articulatiei robotului care executa o deplasare incrementala în conformitate cu informatia continuta de catre impulsurile de comanda.

Compatibilitatea motorului pas cu pas cu tehnica numerica de calcul a condus la obtinerea unor performante superioare în procesul de pozitionare, fapt ce a determinat extinderea domeniilor de aplicabilitate a acestora.

O clasificare a motoarelor pas cu pas se poate face în functie de constructia circuitului magnetic si de numarul înfasurarilor de comanda. Astfel se disting:

a) motoare pas cu pas de tip reactiv (cu reluctanta variabila) cu rotorul fara înfasurari, cu un numar de poli sau dinti ce difera putin fata de cel aî statorului. Acest motor poseda cuplu scazut, unghi de pas mic si viteze mari (de ordinul 20.000 pasi/s);

b) motoare pas cu pas de tip activ, la care apar pe rotor magneti permanenti sau electromagneti. Motoarele pas cu pas pot avea unul sau mai multe statoare cu înfasurari de comanda concentrate sau distribuite. Aceste motoare poseda un cuplu ridicat unghi de pas mare si viteze de ordinul a 300 pasi/s.

Pentru exemplificare consideram un motor pas cu pas de tip reactiv sau cu reluctanta variabila cu pr=l pereche de poli rotorici si ps=3 perechi de poli aparenti statorici. Fiecare pol statoric are câte o înfasurare concentrata de comanda; toate aceste înfasurari se leaga doua câte doua in serie (ale polilor statorici opusi), formând "fazele" statorice. Se alimenteaza apoi succesiv de la o sursa de curent continuu cu ajutorul unui comutator electronic.

Fig.2

Considerând Fig. 2a, daca se utilizeaza asa-zise secvente simple de alimentare, sa presupunem ca trece curent prin faza AA'; cuplul electromagnetic ce se exercita asupra rotorului îl învârteste pâna la coincidenta axei sale cu axa fazei AA", Dupa întreruperea alimentarii fazei AA' se trece la alimentarea fazei BB'; rotorul va lua o noua pozitie corespunzatoare axei polilor BB" si se deplaseaza deci cu unghiul geometric.

Urmeaza apoi alimentarea fazei CC', din nou AA' s.a.m.d. La fiecare noua alimentare sau comanda rotorul se roteste cu pasul unghiular ³p,

Daca se utilizeaza un motor multipolar (pr`1), sub actiunea fiecarui impuls de alimentare se realizeaza nasul geometric al rotorului