1
Vthcđộngcơbước
Phn2:ĐộngcơbướcdchbiĐoànHip
Giithiu
Tĩnhhc
Điukhinnabướcvibước
Lcmasátvùngchết
Độnglchc
Cnghưởng
Sngchungvicnghưởng
Vntcmomentxoncn
Vnđềvềđintừ
Giithiu
Khinóivềcácđilượngvtlý,vicchúýđếnđơnvịđođưcdùngrtquan
trng!Trongphntrìnhbàynàyvềđộngcơbướccũngvy,chúngtasẽnhcli
cácđơnvịvttiêuchun:
EnglishCGS MKS
KHILƯỢNG slug gram kilogram
LC pounddyne newton
KHONGCÁCH foot centimetermeter
THIGIAN secondsecond second
GÓC radian radian radian
Theobngtrên,lcmtpoundsẽgiatcchomtkhilưngmtslugmt
foottrênmtgiâybìnhphương.Miquanhệ nàygiađơnvị calc,khi
lượngthigiankhongcáchtrongcáchệđơnvịđokháccũnggingnhư
vy.Ngườitathườnglnlngócthìđobngđkhilượngliđobng
poundrilclitínhbngkilogramssẽlàmthayđổikếtquảđúngcacáccông
thcdướiđây!Cnthnkhibiếnđinhngđơnvịkhôngchínhquythànhcác
đơnvịtiêuchunđưclittrênđâytrướckhiápdngcáccôngthctính
toán!
2
Tĩnhhc
ChomtđngcơquaySradianmibước,biuđmomentxontheovịtrígóc
carotorsovivịtrícânbngbanđusẽdnggnđúnghìnhsin.Hình
dngthctếcabiuđphụthucvàohìnhdngcáccccarotorstator,
nhưngtrongbngthôngsố(datasheet)cađngcơlikhôngbiuđồnày,
cũngkhôngtrìnhbàyhìnhdngcáccc!Đốiviđộngcơnamchâmvĩnhcu
độngcơhnhp,biuđmomenttheovịtrígócrotorthườnggingnhưhình
sin,nhưngcũngkhônghnvy.Điviđngcơbiếntừtr,đưngnàyging
hìnhsinmtchút,hìnhthangmtchútnhưngcũngkhônghnhìnhrăngcưa.
Đốiviđngcơ3mubiếntừtrởhocnamchâmvĩnhcugócbướcS,chu
kỳcamomentsovivịtrísẽ3S;haymtđngcơ5pha,chukỳsẽ5S.Đối
viđngcơ2munamchâmvĩnhcuhayhnhp,loiphổbiếnnht,chukỳ
sẽ4S,nhưđượctảtrongHình2.1
Hình2.1
Nhcli,đivimtđngcơnamchâmvĩnhcu2mutưởng,đưngcong
nàythểtảtoánhcnhưsau:

T=‐hsin((( /2)/S))
trongđó
T‐‐momentxon(torque)
h‐‐momentxongiữ(holdingtorque)
S‐‐gócbước,tínhbngradian(stepangle)
=góctrc(shaftangle)
Nhưngnhớrng,thườngthìđưngbiuđthckhôngbaogiờdnghình
sintưởngnhưtrên.
Momentxongiữ(holdingtorque)trênmtmu(winding)cađngcơbước
giátrịđỉnhcamomentxontrênbiuđkhidòngquamtmuđtgiátrịln
nht.Nếucốtănggiátrịmomentxonlêncaohơngiátrịđỉnhtrongkhivngiữ
nguyênđinápkíchởmtmu,rotorsẽquaytựdo.
3
Đôikhivicphânbitgiagóctrcđingóctrccơviclàmcnthiết.Về
mtcơ,mtvòngquaycarotorsẽ2rad.Vềphươngdinđin,mtvòng
đượcđnhnghĩamtchukỳcađưngcongmomentxonđivigóctrc.
Trongtàiliunày,sẽdùngđchỉgóctrccơ,(( /2)/S) đchỉgóctrc
đincamtđộngcơ4bước/vòng.
Chorngđưngcongmomentxonsovivịtrígócgnđúnghìnhsin.Chng
nàomomentxoncònbngmomentxongi,rotorsẽvnnmtrong¼chu
kỳsovivịtrícânbng.Đivimtđngcơnamchâmvĩnhcuhayhnhp
haimu,điuynghĩarotorsẽgiữnguyênvịtrísovivịtrícânbng
trongphmvimtbưc.
Nếukhôngnguncpvàocácmuđngcơ,momentxonsẽkhôngbaogiờ
gimxung0!Trongcácđngcơbướcbiếntừtr,từtrườngdưtrongmchtừ
cađngcơthểtoramtmomentxondưnh,trongcácđngcơnam
châmvĩnhcuhnhp,lchútgiacáccctừtrườngvĩnhcucarotor
thểtoramtmomentxonđángkểkhôngcnngunáp.
Momentxondưtrongmtđngcơnamchâmvĩnhcuhayhnhpthường
đượcgimomentxontrênrăngcađngcơ,bimtngườikhờkhosẽ
nghĩrngmtkếtcucơkhídngmurăngnmởbêntrongđngcơgiữ
rotorli.Thôngthường,momentxontrênrăngbiudintheogócrotorkhông
dnghìnhsin,ởmtvịtrícânbngtimibướcmtbiênđlnhơn
khong10%momentxongiữcađngcơ,nhưngnhìnchungcácđngcơtừ
cácnhàsnxutchoragiátrịcaođến23%đốiviđộngcơnhỏdưới26%đối
viđộngcơcỡtrungbình.
Điukhinnabướcvibước
Minkhôngphnnàocamchtừbãohòa,thìviccpđinđồngthicho
haimuđngcơsẽsinhramtmomentxontheovịtrítngcacácmoment
xonđivihaimuđngcơriêngl. Đốiviđngcơhaimunamchâmvĩnh
cuhochnhp,haiđưngcongnàysẽSradianskhácpha,nếudòng
quahaimubngnhau,đỉnhcatngsẽnmởvịtríS/2radianskểtửđỉnhca
đườngconggc,nhưởHình2.2
4
Hình2.2
Đấycơbncađiukhinnabước.Momentxongiữđnhcađưng
congmomentxonkếthpkhihaimucùngdònglnnhtđiqua.Đivi
độngcơnamchâmvĩnhcuhnhpthôngthường,momentxongiữhai
musẽlà:
h2=20.5h1
trongđó:
h1momentxongiữtrênmtmu
h2momentxongiữhaimu
Điunàychothyrngkhôngphnnàotrongmchtừbãohoàmoment
xontheođườngcongvịtríđốivimimuhìnhsintưởng.
Huhếtcácbnghướngdnđngcơnamchâmvĩnhcubiếntừtrởđềuchỉ
ramomentxongiữhaimukhôngđưaramomentxongiữtrênmt
mu;phnnào,lẽsẽchiếmnhiugiyhơn,phnnàocũnghuhết
cácbộđiukhinđbướcthôngthườngluônápđinápvàocảhaimucùng
lúc.
Nếubtkỳphnnàotrongmchtừcađngcơbịohoà,haiđưngcong
momentxonsẽkhôngthểcngtuyếntínhvinhau.Kếtqamomenttng
hpthểkhôngnmchínhxáctivịtríS/2kểtừvịtrícânbngbanđầu.
Điukhinvibướcchophépcácbướcnhỏhơnbngvicdùngcdòngkhác
nhauquahaimuđộngcơ,nhưvẽtrênHình2.3:
Hình2.3
5
Đốivimtđngcơhaimubiếntừtrởhocnamchâmvĩnhcu,chorngcác
mchtừkhôngbãohoàcácđưngcongmomentxontrênmimutheovị
trímthìnhsinhoànho,côngthcdướiđâyđưaranhngđctínhchủcht
cađườngcongmomentxontnghp:
h=(a2+b2)0.5
x=(S/(/2))arctan(b/a)
trongđó:
amomentxonáptrênmuvivịtrícânbngti0radians
bmomentxonáptrênmuvivịtrícânbngtiSradians
hmomentxongiữtnghp
x‐‐vịtrícânbngtínhtheoradians
Sgócbước,tínhtheoradians.
Khikhôngbãohoà,cácmomentxonabtỉlệvidòngđiquacmu
tươngứng.Điunàyrtthôngdngkhilàmvicvicácdòngmomentxon
bìnhthường,đmomentxongiữmuđơnhocdòngccđiđưcchpnhn
trongmtmuđộngcơ1.0.
Masátvùngchết
ĐườngcongmomentxonsovivịtríđưcchỉratrongHình2.1khôngtính
đếnmomentxonđngcơđểthnglcmasát!Chúýrngcáclcmasátthể
đượcchiathànhhailoiln,lcmasátnghỉlcmasáttrượt,cnphimt
momentxonđlnđthnglinó,khôngkểđếnvntcmatđnghc
haylcnht,hoccáccntrởkháckhôngphụthucvntc.Ởđây,chúngta
quantâmđếnlcmasátngh.Chorngmomentxoncnthiếtđểthnglcma
sátnghỉtronghệ½giátrịđỉnhmomentxoncamotor,nhưmiêutảtrong
Hình2.4.
Hình2.4
Đườnggchđttronghình2.4chỉramomentxoncnthiếtđthngmasát,
chỉmtphnđườngcongmomentxonbênngoàiđườnggchđứtlàmcho
rotorchuynđng.Đườngcongchỉramomentxonhiuquảkhimasáttrc
khônggingnhngđườngcongnày,Hình2.5: