Modelarea și Simularea Funcționării unui Motor Electric Pas cu Pas în Regim Dinamic

Tema de proiect

DATE INITIALE

NUMAR DINTI ROATA 1 Z1 = 28

NUMAR DINTI ROATA 2 Z2= 96

NUMAR DINTI ROATA 3 Z3=35

NUMAR DINTI ROATA 4 Z4=89

GROSIME ROATA 1 G1=3 mm

GROSIME ROATA 2 G2=3 mm

GROSIME ROATA 3 G3=4 mm

GROSIME ROATA 4 G4=4 mm

MOMENTUL 1 M1=2.5 mm

MOMENTUL 2 M2=3.5 mm

MOMENTUL DE INERTIE AL DL Jdl=6.2 x 10-7 Kg m2

FRECVENTA 150 pasi / secunda

MOMENTUL REZISTIV Mrez=0.021 N m

COD MOTOR 2232

1. Consideratii teoretice

Motoare pas cu pas

Din punct de vedere al electronicii discrete s-au dezvoltat elemente componente pentru comanda semnalelor discontinue folosind tehnica numerica.

S-a eliminat dezavantajul miscarii continue, sau analogice, a elementelor de executie.

Datorita aparitiei materialelor magnetice cu performante ridicate, s-au dezvoltat diferite tipuri de motoare electrice: motoare de CC, servomotoare de CC, servomotoare de CA.

Toate elementele au proprietatea de a transforma comanda prin impulsuri in miscare incrementala la arborele motorului.

Clasificare

Motoarele pas cu pas

1. solenoidale

2. cu reductanta variabila a) miscare liniara

b) miscare rotatie

Dupa constructia statorului: a) monostatoric

b) polistatoric

3. cu magnet permanent a) in stator

b) in rotor

4. hibrid - prezinta un magnet permanent si reductanta variabila

5. electromecanice sau motoare electrohidraulice

Marimi caracteristice pentru motorul electric pas cu pas

Din punct de vedere constructiv motorul pas cu pas este format din stator si rotor.

Intrefierul are valori foarte mici 0.1 mm – 1 mm, campul electromagnetic care apare intre stator si rotor are lungimea liniilor de camp mai mici, iar polii statorici sunt dispusi jumatate pe N jumatate pe S, liniile inchizandu-se prin poli diametrali opusi.

 Θp = 2 π / ps × zr = 2 π / 4*50 = 1.8 º

Viteza unghiulara a rotorului

f – frecventa [p/s]

N – numar pasi pe rotor

N = m * zr (m – numar faze, zr – dinti rotorici).

La motoarele pas cu pas cu reductanta variabila, pozitia de echilibru stabil se obtine atunci cand axa dintelui rotoric coincide cu cea a dintelui statoric si se obtine reductanta minima a circuitului magnetic.

Pozitia de echilibru instabil se obtine atunci cand axa dintelui statoric coincide cu axa golului dintre cei doi dinti rotorici.

Avantaje

Dezavantaje

Mai fiabile decat cele cu miscare continua

Frecventa maxima de comanda are valori mari, rezulta viteze mari

Constructia mecanica este mai simpla, unghiul de pas poate fi micsorat

Sunt bidirectionale

Schimbarea sensului de rotatie se face inversand succesiunea fazelor de alimentare

Nu memoreaza pozitia

Nu are cuplu electromagnetic in absenta alimentarii fazelor

Daca motorul este alimentat in secventa simpla, faza cu faza, atunci cand cuplul de frecare este mic, scade cuplul electromagnetic.

unde M = cuplul electromagnetic al motorului, iar p este numarul de perechi de poli magnetici