Koračni motoriTomislav Kaučić, 3.bŠk. godina 2013./2014.

Općenito• Nazvani su po rotoru koji se pomiče u određenim

koracima• Mogu biti rotacijski ili linearni• Često se konstruiraju za velik broj koraka (od 50 do 200)

Koračni motori elektromehanički pretvornici energije koji impulsnu pobudu pretvaraju u odgovarajući mehanički pomak.

Karakteristike• Mogu se uskladiti sa digitalnim elektroničkim sustavima• Upravlja se koristeći slanjem paketa impulsa• Nije potrebna povratna veza, senzori i provjera da li je

rad izvršen• Prema načinu konstrukcije dijelimo ih na:

®Reluktantne koračne motore®Koračne motore sa stalnim magnetom®Hibridne koračne motore

Reluktantni koračni motori

Reluktantni koračni motor• Mogu biti jednosekcijski i višesekcijski• Jednosekcijski imaju nazubljeni višefazni stator i rotor od

mekog željeza• Višesekcijski su sastavljeni od nekoliko jednosekcijskih

gdje svi imaju istu osovinu• Jednosekcijski imaju različit broj zubi, a višesekcijski

jednak broj i na rotoru i na statoru

Kretanje unipolarnog koračnog motora udesno• Elektromagnet 1 je

aktiviran – zubi rotora su poravnati sa zubima elektromagneta 1

• Elektromagnet 1 je isključen• Elektromagnet 2 je

aktiviran – zubi rotora se ravnaju sa zubima elektromagneta 2

• Elektromagnet 2 je isključen• Elektromagnet 3 je

aktiviran – zubi rotora se ravnaju sa zubima elektromagneta 3

• Elektromagnet 3 je isključen• Elektromagnet 4 je

aktiviran – zubi rotora se ravnaju sa zubima elektromagneta 4

Kut pomaka zubi susjednih sekcija• Predstavlja kut između simetrala dvaju susjednih zuba

podijeljen s brojem sekcija• Manji kut = više sekcija

∝𝑍=𝜆𝑆 [𝑅𝑎𝑑 ]

Postizanje momenta• Jednosekcijski koračni motori – postiže se uzastopnim

ukapčanjem faza• Višesekcijski koračni motori – postiže se uzastopnim

ukapčanjem sekcija• Zbog povećanja momenta tromosti i kompliciranog

upravljanja, ne izrađuju se motori s velikim brojem okretaja

Redoslijed ukopčavanja faza

Desni smjer vrtnjeKorak Faze

A B C DI. 1 0 0 0II. 0 0 0 1III. 0 0 1 0IV. 0 1 0 0V. 1 0 0 0

↑A

AB

C

D B

C

D

Redoslijed ukopčavanja faza

Lijevi smjer vrtnjeKorak Faze

A B C DI. 1 0 0 0II. 0 1 0 0III. 0 0 1 0IV. 0 0 0 1V. 1 0 0 0

↑A

AB

C

D B

C

D

Koračni motori sa stalnim magnetom

Koračni motori sa stalnim magnetom• Na statoru se nalazi

višefazni namot• Rotor je stalni magnet• Možemo ostvariti četiri

smjera (korak od 90°) ↑

N

S

B’B

A

A’

Hibridni koračni motor

Hibridni koračni motor• Spoj reluktantnih motora i motora sa stalnim magnetom• Stator ima istaknute polove na koje je bifilarno namotan

dvofazni namot• Polovi se na obodu statora izmjenjuju• Osovina rotora ima ugrađen stalni magnet koji ima dva

nazubljena nastavka od mekog željeza

Koračni kut motora

Zubni kut rotora

- zubni kut rotora [rad] - broj zubi rotora

Koračni kut motora

– koračni kut [rad] – broj faza

Upravljanje koračnim motorima

Upravljanje• Pokreću se impulsima struje• Svaki impuls jednak je pomaku od jednog korak• Veći broj koraka znači veću preciznost, a točnost koraka

određena je mehaničkom preciznošću tijekom izrade motora• Trajanje, brzinu i smjer rotacije određuje digitalni

upravljački uređaj• Impulse može generirati računalo, PLC ili oscilator

promjenjive frekvencije

Shema upravljanja koračnim motorom

Računalo, PLC, oscilator(upravljački

uređaj)Izvršni uređaj

Impulsi kretanja

Impulsi smjera

Koračni motor

Koraci koračnog motora• Puni korak – nastaje pobuđivanjem pojedinih faza na

statoru• Polukorak – nastaje pobuđivanjem dvaju susjednih faza• Mikrokoraci – nastaje tako da se dvije susjedne faze

pobuđuju sinusoidnim, odnosno kosinusoidnim amplitudama

Primjena koračnih motora

Primjena koračnih strojeva• Robotika – izrada robotskih ruku, nogu i sličnih pokretnih

dijelova• Računalstvo i sklopovlje računala – disketni pogoni, stari

tvrdi diskovi, stari DVD čitači, DVD pisači i pisači• Ostalo – CNC strojevi, u glazbi itd.

Kraj :)