7.4.5. Реактивні крокові двигуни
В активних крокових двигунів є один істотний недолік: у них великий крок, який може досягати десятків градусів. Реактивні крокові двигуни дозволяють редукувати частоту обертання ротора. У результаті можна одержати крокові двигуни з кутовим кроком, що становить частки градуса. Відмінною рисою реактивного редукторного двигуна є розташування зубців на полюсах статора (рис. 7.33).
Рис. 7.33. принцип дії реактивного рдукторного КД: а – початкове положення стійкогої рівноваги; б – положення стійкої рівноваги pceyent на один крок.
При великій кількості зубців ротора Zр його кут повороту значно менше кута повороту поля статора. Величина кутового кроку редукторного реактивного крокового двигуна визначиться вираженням:
αш=360/КтZр
У вираженні для KT величину n2 слід брати рівної 1, тому що зміна напрямку поля не впливає на положення ротора.
Крокові реактивні двигуни мають незбуджений (пасивний) ротор (рис.7.34,а). Конструктивно вони досить схожі з індукторними двигунами, що мають електромагнітне порушення, однак вони не мають обмоток збудження й постійної складовій магнітного потоку в повітряному зазорі. По своїх енергетичних показниках і величині синхронізуючого моменту вони уступають індукторним двигунам аналогічної конструкції. Одним з недоліків реактивних крокових двигунів є відсутність внутрішньої магнітної фіксації ротора при знеструмлених обмотках статора.
Рис. 7.34. Схема крокового реактивного двигуна: а – чотирифазного; б – однофазного двополюсного; 1 – обмотки керування; 2 – ротор; 3 – постійні магніт.
Однофазні крокові двигуни поряд з багатофазними знаходять досить широке застосування в приладах автоматики й обчислювальної техніки. Звичайно вони застосовуються там, де не потрібно більших синхронізуючих моментів і високих швидкостей. Вони прості по пристрою й керуванню, не вимагають складних комутаторів і найчастіше мають один напрямок обертання (не мають реверсу). Головні труднощі при створенні однофазних двигунів полягає в одержанні пускового моменту односпрямованого дії.
На рис.7.34, б схематично представлений найпростіший однофазний КД, пусковий момент односпрямованого дії в якого створюється за допомогою несиметричних полюсів подібних дзьобу (клювообразных). У знеструмленому стані обмоток керування 1 ротор 2 утримується постійними магнітами 3 у цілком певному положенні. При подачі імпульсу керування ротор повертається в напрямку, показаному стрілкою. При повороті ротора на 90° напругу з обмоток керування знімається й ротор, продовжуючи обертатися під дією сил інерції, приходить у положення, співвісне з полюсами постійних магнітів.
Крім розглянутих конструкцій останнім часом з'явився ряд нових крокових двигунів: крокові двигуни із хвильовими роторами, що котяться й, крокові двигуни із друкованими обмотками й ін.
Основним недоліком крокового реактивного двигуна є відсутність синхронізуючого моменту при знеструмлених обмотках статора.
Підвищення ступеня редукції КД, як активного типу, так і реактивного, можна досягти застосуванням двох, трьох і багатопакетних конструкцій. Зубці статора кожного пакета зрушені відносно один одного на частину зубцевого розподілу. Якщо число пакетів два, то це зрушення рівне 1/2 зубцевого розподілу, якщо три, те — 1/3, і т.д. У той же час ротори-зірочки кожного з пакетів не мають просторового зрушення, тобто осі їх полюсів повністю збігаються. Така конструкція складніше у виготовленні й дорожче однопакетної, і, крім того, вимагає складного комутатора.