Меню

Step мотор что это

Шаговый двигатель

Предшественником шагового двигателя является серводвигатель.

Шаговые (импульсные) двигатели непосредственно преобразуют управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов и фиксированный угол поворота вала или линейное перемещение механизма без датчика обратной связи. Это обстоятельство упрощает систему привода и заменяет замкнутую систему следящего привода (сервопривода) разомкнутой, обладающей такими преимуществами, как снижение стоимости устройства (меньше элементов) и увеличение точности в связи с фиксацией ротора шагового двигателя при отсутствии импульсов сигнала.

Очевиден и недостаток привода с шаговым двигателем: при сбое импульса дальнейшее слежение происходит с ошибкой в угле, пропорциональной числу пропущенных импульсов [2].

Поэтому в задачах, где требуются высокие характеристики (точность, быстродействие) используются серводвигатели. В остальных же случаях из-за более низкой стоимости, простого управления и неплохой точности обычно используются шаговые двигатели.

Конструкция шагового электродвигателя

Шаговый двигатель, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.

Шаговые двигатели надежны и недороги, так как ротор не имеет контактных колец и коллектора. Ротор имеет либо явно выраженные полюса, либо тонкие зубья. Реактивный шаговый двигатель — имеет ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами. Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Гибридный шаговый двигатель имеет составной ротор включающий полюсные наконечники (зубья) из магнитомягкого материала и постоянные магниты. Определить имеет ротор постоянные магниты или нет можно посредством вращения обесточенного двигателя, если при вращении имеется фиксирующий момент и/или пульсации значит ротор выполнен на постоянных магнитах.

Статор шагового двигателя имеет сердечник с явно выраженными полюсами, который обычно делается из ламинированных штампованных листов электротехнической стали для уменьшения вихревых токов и уменьшения нагрева. Статор шагового двигателя обычно имеет от двух до пяти фаз.

Характеристики

Так как шаговый двигатель не предназначен для непрерывного вращения в его параметрах не указывают мощность. Шаговый двигатель — маломощный двигатель по сравнению с другими электродвигателями.

Одним из определяющих параметров шагового двигателя является шаг ротора, то есть угол поворота ротора, соответствующий одному импульсу. Шаговый двигатель делает один шаг в единицу времени в момент изменения импульсов управления. Величина шага зависит от конструкции двигателя: количества обмоток, полюсов и зубьев. В зависимости от конструкции двигателя величина шага может меняться в диапазоне от 90 до 0,75 градусов. С помощью системы управления можно еще добиться уменьшения шага пополам используя соответствующий метод управления.

Типы шаговых двигателей

Реактивный шаговый двигатель

Реактивный шаговый двигатель — синхронный реактивный двигатель. Статор реактивного шагового двигателя обычно имеет шесть явновыраженных полюсов и три фазы (по два полюса на фазу), ротор — четыре явно выраженных полюса, при такой конструкции двигателя шаг равен 30 градусам. В отличии от других шаговых двигателей выключенный реактивный шаговый двигатель не имеет фиксирующего (тормозящего) момента при вращении вала.

Ниже представлены осциллограммы управления для трехфазного шагового двигателя.

Осциллограммы управления для четырехфазного шагового двигателя показаны на рисунке ниже. Последовательное включение фаз статора создает вращающееся магнитное поле за которым следует ротор. Однако из-за того, что ротор имеет меньшее количества полюсов, чем статор, ротор поворачивается за один шаг на угол меньше чем угол статора. Для реактивного двигателя угол шага равен:

Читайте также:  Сколько стоят лодочные моторы ямаха в японии

,

  • где NR — количество полюсов ротора;
  • NS – количество полюсов статора.

Чтобы изменить направление вращения ротора (реверс) реактивного шагового двигателя, необходимо поменять схему коммутации обмоток статора, так как изменение полярности импульса не изменяет направления сил, действующих на невозбужденный ротор [2].

Реактивные шаговые двигатели применяются только тогда, когда требуется не очень большой момент и достаточно большого шага угла поворота. Такие двигатели сейчас редко применяются.

    Отличительные черты:
  • ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами;
  • наименее сложный и самый дешевый шаговый двигатель;
  • отсутствует фиксирующий момент в обесточенном состоянии;
  • большой угол шага.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами

Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Статор обычно имеет две фазы.

По сравнению с реактивными, шаговые двигатели с активным ротором создают большие вращающие моменты, обеспечивают фиксацию ротора при снятии управляющего сигнала. Недостаток двигателей с активным ротором — большой угловой шаг (7,5—90°). Это объясняется технологическими трудностями изготовления ротора с постоянными магнитами при большом числе полюсов. Если угол фиксации находится в диапазоне от 7,5 до 90 градусов скорее всего это шаговый двигатель с постоянными магнитами нежели гибридный шаговый двигатель.

Обмотки могут иметь ответвление в центре для работы с однополярной схемой управления. Двухполярное управление требуется для питания обмоток без центрального ответвления.

Униполярный (однополярный) шаговый двигатель

Униполярный шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет одну обмотку на фазу с ответвлением в центре. Каждая секция обмотки включается отдельно.

Таким образом расположение магнитных полюсов может быть изменено без изменения направления тока, а схема коммутации может быть выполнена очень просто (например на одном транзисторе) для каждой обмотки. Обычно центральное ответвление каждой фазы делается общим, в результате получается три вывода на фазу и всего шесть для обычного двухфазного двигателя.

Легкое управление однополярными двигателями сделало их популярными для любителей, они возможно являются наиболее дешевым способом чтобы получить точное угловое перемещение.

Биполярный шаговый двигатель

Двухполярные двигатели имеют одну обмотку на фазу. Для того чтобы изменить магнитную полярность полюсов необходимо изменить направление тока в обмотке, для этого схема управления должна быть более сложной, обычно с H-мостом. Биполярный шаговый двигатель имеет два вывода на фазу и не имеет общего вывода. Так как пространство у биполярного двигателя используется лучше, такие двигатели имеют лучший показатель мощность/объем чем униполярные. Униполярный двигатель имеет двойное количество проводников в том же объеме, но только половина из них используется при работе, тем не менее биполярный двигатель сложнее в управление.

Управление шаговым двигателем с постоянными магнитами

Для управления шаговым двигателем на постоянных магнитах к его обмоткам прикладывается сфазированный переменный ток. На практике это почти всегда прямоугольный сигнал сгенерированный от источника постоянного тока. Биполярная система управления генерирует прямоугольный сигнал изменяющийся от плюса к минусу, например от +2,5 В до -2,5 В. Униполярная система управления меняет направление магнитного потока катушки посредством двух сигналов, которые поочереди подаются на противоположные выводы катушки относительно ее центрального ответвления.

Читайте также:  Уаз 417 мотор порядок регулировки клапанов

Волновое управление

Простейшим способом управления шаговым двигателем является волновое управление. При таком управлении в один момент времени возбуждается только одна обмотка. Но такой способ управления не обеспечивает максимально возможного момента.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора.

На рисунке выше представлены схема биполярного шагового двигателя и двухполюсные осциллограммы управления. При таком управлении обе полярности («+» и «-«) подаются на двигатель. Магнитное поле катушки поворачивается за счет того, что полярность токов управления меняется.

На рисунке выше представлены схема униполярного шагового двигателя и однополюсные осциллограммы управления.Так как для управления униполярным шаговым двигателем требуется только одна полярность это существенно упрощает схему системы управления. При этом требуется генерация четырех сигналов так как необходимо два однополярных сигнала для создания переменного магнитного поля катушки.

Необходимое для работы шагового двигателя переменное магнитное поле может быть создано как униполярным так и биполярным способом. Однако для униполярного управления катушки двигателя должны иметь центральное ответвление.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора. Схемы соединения шагового двигателя показаны на рисунке ниже.

Источник

Шаговый мотор CVT Jatco

Бесступенчатые вариаторы японской фирмы Jatco (дочерняя компания Nissan) признаны во всем мире как достаточно надежные, эффективные, неприхотливые и производительные агрегаты. Они устанавливаются как на популярные модели Nissan, так и хитовые модели Jeep, Citroën, Renault, Suzuki, Peugeot, Mitsubishi и других автопроизводителей. Несмотря на отсутствие четко выделенных ступеней передач, характерных для обычной коробки-автомат, вариаторная трансмиссия все-же обладает неограниченным количеством условных скоростей в широком диапазоне передаточных чисел. Что же выполняет изменение передаточного числа в вариаторе?

Функциональность шагового мотора

Шаговый двигатель или иначе Step Motor как раз и является этим уникальным устройством, способным регулировать передаточное отношение между конусами шкивов, путем их сдвигания и раздвигания. По своей сути он является бесщеточным электродвигателем постоянного тока, который делит полный оборот на несколько дискретных ступеней.

Шаговый мотор работает в механической связке с управляющим клапаном коэффициента передачи, который в свою очередь имеет только три рабочих состояния: заполнить, поддерживать и выпустить. Речь идет о давлении рабочей жидкости, изменение которого и предопределяет фактическое расположение конусов вариатора, а значит и виртуальный коэффициент передачи. По команде с электронной системы управления вариатором шаговый двигатель перемещается на одно из своих положений, перемещая в свою очередь управляющий клапан. Это действие изменяет давление рабочей жидкости, под воздействием которого сжимаются стенки ведущего шкива и ремень перемещается на больший диаметр, создавая повышенную передачу. Ведомый шкив разожмется под воздействием ремня. Управляющий клапан перейдет в режим поддерживания заданного давления. Чтобы уменьшить коэффициент передачи, шаговый сервомотор вновь совершит свой полуоборот и переведет управляющий клапан в положение «спустить давление», стенки шкивов расширяются, что приведет к переключению на пониженную передачу. Таких циклов может происходить неограниченное количество, причем на разных скоростях и абсолютно любых оборотах двигателя автомобиля, что и свидетельствует о непрерывно изменяющейся трансмиссии.

Читайте также:  Ваз 1700 i мотор

Неисправности шагового мотора

Признаками отказа шагового электродвигателя служит движение с постоянной скоростью, т.е. вариатор как-бы зависает на одной зафиксированной передаче. Автомобилю при этом очень тяжело сдвинуться с места, а разогнаться более 60 км/ч не удается.

Step motor чаще всего выходит из строя из-за повреждения обмоток. Ремонтировать его в таком случае нет смысла, а замена не вызывает особых трудностей и не требует демонтажа всего вариаторного агрегата. Крепится степ-мотор всего лишь двумя болтами, но перед заменой необходимо слить масло, снять поддон и фильтр.

Несмотря на кажущуюся простоту замены шагового мотора, рекомендуется производить данную процедуру в специализированных автомастерских, и перед этим провести диагностику, так как порой причина схожих симптомов кроется в неисправности других узлов и механизмов вариатора.

Источник

Форум автомобильных диагностов Autodata.ru

Диагностика и ремонт автомобилей » АКПП, МКПП, CVT ( вариатор) » Ошибка степ мотор

Ошибка степ мотор

re0f06a fp57, степ мотор, CVT


Откуда: Хабаровск
Всего сообщений: 11
Ссылка

Машина Nissan Serena PNC24 SR20 CVT 4wd. Проблема такова, что недавно резко газонув машина как будто осталась в режиме спорт, доехав до полной остановки, перезапустил машину в итоге загорелся спорт 16 раз, затем машина вошла в аварийный режим 0т 10 до 40 км в час до 5000 об/мин. Диагностика консалтом ниссана показала только степ мотор, заменив частично жижу и степ мотор ошибка не ушла. Проверив опять на разных сканерах показывает степ, сняв снова поддон для того чтобы убедится что степ мотор я правильно установил, а установил я его правильно, зато увидел то что когда степ в сжатом состоянии когда поворачиваем ключ на старт он протестируется и ошибка не включается, после того когда я вытяну его, включаю ключ на старт, он судорожно дёргается и ошибка загорается. При этом во всех положениях моторчик нагревается. Что старый и новый степ мотор по обмоткам идеальны, так как описано в мануале.
Заменил как общий комп ДВС так и комп АВТОМАТА ошибка не ушла. Менял верхний и нижний датчик. Не помогло. Ошибка всё равно СТЕП-Мотор.

Оставив на неделю машину в гараже, она как ни в чём поехала нормально, раньше после поломки даже два дня стояв сразу ошибку выдавала. теперь постояв часа 4 она остывает и едет нормально пока не поездишь пока не погоняешь её на скорости 100км/ч минут 10, она едет 40км/ч 4000 об/мин.
Облив водой датчики греша на них не помогает пока она сама не остынет. разобрал дросельную заслонку почистил, результатов не дала.

При нажатии на тормоз и газ до упора что в положении D и R обороты 2100

Откуда: Москва
Всего сообщений: 418
Ссылка

Источник

Adblock
detector