Transcript Il motore passo passo ibrido

Motore passo passo
Tipi di motori passo-passo.
• In base alla tipologia costruttiva i motori
passo-passo sono:
– a magnete permanente,
– a riluttanza variabile e
– ibridi.
A magneti permanenti
Wave mode
• Nella modalità a una fase per volta (wave
drive mode) il motore in una certo istante, ha
una sola fase alimentata per volta.
• Il passo 1 ha la sola fase AA’ del semistatore
superiore alimentata la quale, nel verso di
corrente da A verso A’, per il senso di
avvolgimento realizzato, produce un campo
magnetico con i poli come in figura: il rotore si
allinea necessariamente con i poli di nome
opposto.
• Finché non si alimenta un’altra fase il rotore
permarrà nella posizione raggiunta. Questa
rotazione rappresenta il passo del motore o
step.
• Al passo 2 è alimentata la sola fase BB’del
semistatore inferiore, la corrente è nel verso BB’, il campo magnetico di statore ruota di 45° in
senso orario. Anche il rotore allinea il proprio
campo in modo che si affaccino poli opposti.
Azionamento a due fasi alla volta
(normal drive mode)
• In questo modo il rotore non si posizionerà
più tra le due espansioni ma a metà tra
l’espansione del semistatore superiore e
l’espansione del semistatore inferiore.
• Con questo azionamento si ha un notevole
incremento della coppia, visto che il
campo magnetico ora è generato da due
bobine, ed un moto più regolare.
Azionamento a mezzo passo.
• Nell’azionamento a mezzo passo (schema 3) il motore
viene pilotato alternativamente a una e a due fasi alla
volta dimezzando l’angolo di passo.
• Per il primo passo, come per l’azionamento a fase
singola, viene attivata la fase A. Il secondo passo si ha
attivando la fase A e B. In questo modo si avrà uno
spostamento di metà passo(22,5°).
• Successivamente verrà disattivata la fase A lasciando
attiva B. Nella passo successivo, non rappresentato, si
mantiene inalterata B, mentre A è alimentata in verso
opposto al passo 1. Si procederà così per l’intero giro.
Half step
• Come si può intuire però con questo
azionamento si ha una coppia irregolare
che va da un massimo dato
dall’attivazione di due fasi a un minimo
dato da una fase sola.
Il motore a riluttanza variabile
• Il motore a riluttanza variabile
consente di risolvere, almeno
in parte alle limitazioni di
velocità del motore passopasso a magnete permanente.
I motori a riluttanza variabile
hanno il rotore in ferro dolce
che presenta un numero
differente di espansioni polari o
denti rispetto a quelle dello
statore. Con questo
accorgimento il rotore ruota in
modo da rendere minima la
resistenza (riluttanza) al
campo magnetico generato
dallo statore
A
+
C
B
A
C
+
B
A
C
+
B
A
+
C
B
Il motore a riluttanza variabile
• Per diminuire l’angolo di
passo è possibile
costruire dei motori con
un numero elevato di
denti, in figura è
visualizzato un motore a
4 fasi con 50 denti di
rotore, in questo caso il
numero di passi è 200 e
l’angolo di passo è 1,8°.
In generale il numero di
passi è:dove m è il
numero di fasi e Nr è il
numero di denti.
Il motore passo passo ibrido
• Prendendo i pregi dei due
tipi di motore appena visti
si è realizzato il motore
ibrido. Come dice il
nome, questo motore è
una via di mezzo tra i due
tipi: ha il rotore costituito
da un magnete
permanente sul quale
sono posizionate delle
espansioni polari in ferro
dolce.
Motori unipolari e bipolari
Unipolare: una fase
Unipolare half step
Motori bipolari
Bipolari una fase la volta
Transistor on: fase A
Transistor on: fase B
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
NON ALIMENTATA
Q5-Q8
Q2-Q3
NON ALIMENTATA
NON ALIMENTATA
Q6-Q7
rotore
Bipolare half step
Transistor on: fase A
Transistor on: fase B
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
Q5-Q8
Q5-Q8
Q2-Q3
Q5-Q8
Q2-Q3
NON ALIMENTATA
Q2-Q3
Q6-Q7
NON ALIMENTATA
Q6-Q7
Q1-Q4
Q6-Q7
rotore
Caratteristica pull in pull out
Perdita sincronismo