Помогите разобраться с терминологией

[DEN]

Здравствуйте! Собираюсь сделать привод на основе гибридного шагового двигателя, поставляемым Вашим предприятием. Прочитал статьи на этом и других сайтах, и в голове возникла путаница с терминологией:
1) Что такое фаза двигателя?
Читаем http://www.electroprivod.ru/fullstep.htm (http://www.electroprivod.ru/fullstep.htm)

Первый способ обеспечивается попеременной коммутации фаз, при этом они не перекрываются, в один момент времени включена только одна фаза (рис а). Этот способ называют "one phase on" full step или wave drive mode.

Правильно я понимаю, что А, В, С, D - это 4 отдельные обмотки, а знак + или - это направление тока в них (по/против часовой стрелки). Или А и В считаются одной обмоткой, ибо, судя по рисунку, они соединены между собой? Или А и В - это сечения плоскостью рисунка провода обмотки с указанием куда идёт ток (в рисунок или на нас). В последнем случае, обмотка вообще получается обмотана вокруг всего двигателя. Судя по этому рисунку, фаза - это клемма, между которой и нулём можно приложить напряжение. То есть имеем 4 обмотки (или 2 пары соединённых, как правильно?) и 4 варианта куда подать напряжение.
Читаем http://www.electroprivod.ru/theory.htm (http://www.electroprivod.ru/theory.htm)

Figure 1 illustrates a typical step sequence for a two phase motor.In Step 1 phase A of a two phase stator is energized.This magnetically locks the rotor in the position shown,since unlike poles attract,W hen phase A is turned off and phase B is turned on,the rotor rotates 90° clockwise.In step 3,phase B is turned on but with the polarty reversed from Step 1,this causes another 90° rotation.In Step 4, phase A is turned off and phase B is turned on,with polarity reversed from Step2. Repeating this sequence causes the rotor to rotate clockwise in 90° steps.

Смысл тот же, но здесь 2 обмотки уже называются одной фазой, то есть двигатель получается уже двухфазный, а не четырёхфазный, как в первом случае. Примечательно, что в другой части первой статьи как раз написано про разницу между четырёхфазным и четырёхобмоточным, и там же внесена путаница Так как же можно точно и однозначно определить по конструкции двигателя сколько у него фаз?

2) Где у обмотки середина?
Читаем http://www.electroprivod.ru/fullstep.htm (http://www.electroprivod.ru/fullstep.htm)

Недостатком этого способа управления является то, что для биполярного двигателя в один и тот же момент времени иcпользуется 50% обмоток, а для униполярного – только 25%.

Получается, что на картинке показана биполярная конструкция, раз две из четырёх обмоток запитаны? То есть тогда для униполярного двигателя "середина обмотки" это перемычка между А и В? То есть А и В - это одна обмотка? Если мы уберём перемычку между А и В - это будет униполярный или четырёхобмоточный двигатель? И Сколько у него будет фаз? Получается 8, если смотреть по первой ссылке и 4, если по второй.

3) Зачем дорисована перемычка между АВ и СD на картинке? В оригинале статьи её не было, и в Ваших двигателях её тоже нет


4) Непонятка с гибридным двигателем
Читаем http://www.electroprivod.ru/hibrid.htm (http://www.electroprivod.ru/hibrid.htm)

На этих рисунках изображены разные двигатели? Ибо на первом рисунке зубцы статора и ротора находятся друг напротив друга как наверху, так и внизу. А зубцы слева и справа тоже не совпадают одновременно. А на втором рисунке слева совпадают, а справа нет (говорю про верх двигателя). Правильно я понял, что тогда на втором рисунке противоположные полюса будут иметь разную полярность (если верхняя часть ротора N, то слева должен быть S, а справа N?).
Ещё вопрос по первому рисунку: зачем там нужны не обозначенные N и S обмотки, если с одного края зубцы статора и ротора совпадают, а с другого - нет? Или они вообще не являются активными полюсами? И всё-таки как посчитать количество фаз на рисунке 1?

5) Про FL42STH.
Подобрал себе устраивающий по характеристикам двигатель, биполярное исполнение http://www.electroprivod.ru/fl42sth.htm (http://www.electroprivod.ru/fl42sth.htm)
. По определению биполярного двигателя, он

имеет одну обмотку в каждой фазе

. Получается, что выбранный двигатель имеет 2 обмотки и 2 фазы? Что опять же имеется под обмоткой? По схеме их предыдущего вопроса я понимаю, что под "верхней" обмоткой на электрической схеме понимается несколько обмоток наверху, образующих активные полюса? Если я неправ, то сколько фаз, обмоток и полюсов у выбранного двигателя?

Извиняюсь за ламерские вопросы, которую ночь пытаюсь въехать.
Заранее спасибо за ответ, студент из МАИ.

[Administrator]

 "Униполярный" или "биполярный" - не характеристика двигателя, а характеристика способа управления двигателем.
Строго говоря - "Фаза двигателя" = "обмотка двигателя".

Но т.к. шаговый двигатель всегда используется вместе с коммутирующим устройством (драйвером), удобнее называть двигатель униполярным или биполярным - по возможности его управления.
К примеру, если у двигателя 2 фазы (фактически 2 обмотки внутри двигателя) и нет отводов от средних точек, то нет никакой возможности подключить и управлять этим двигателем в униполярном режиме. 4 вывода (начало и конец каждой фазы) позволяют только биполярное включение. Такой двигатель называют биполярным (хотя на самом деле биполярная схема управления этим двигателем).
Есть вариант - у двигателя фактически 4 обмотки внутри двигателя, но концы обмоток соединены внутри между собой внутри двигателя и наружу выведены только 4 провода (с целью удлинить каждую обмотку - последовательное соединение, или увеличить толщину обмотки - параллельное соединение). Здесь тоже единственая возможность - биполярного включения двигателя, и удобно назвать такой двигатель биполярным. И несмотря на то, что фактически у двигателя 4 обмотки = 4 фазы), они соединены попарно и для коммутации это то же самое, как если бы двигатель был двухфазным.
Еще вариант - у двигателя фактически две обмотки (= две фазы), но от середины каждой есть вывод. Т.о. наружу выведено 6 проводов - начало, конец и отвод от средней точки каждой фазы. Такой двигатель можно включать как биполярно (т.е. просто не подключать 2 вывода), так и униполярно. Вариация - средние точки фаз соединены внутри и наружу выведены 5 проводов.

И последний вариант - фактически двигатель имеет 4 обмотки = 4 фазы, начало и конец каждой фазы выведены наружу. Такой двигатель можно включать любым способом - параллельно, последовательно, униполярно, или даже использовать 2 фазы из 4. Можно объединять или не объединять фазы в любой комбинации - под конкретный блок управления или схему коммутации.

На рисунке 2 фазы, рисунок очень схематичен. А и B - это одна и та же фаза. Каждая фаза проходит через весь двигатель. На фото в прицепке - фото обмотки реального  двигателя с двумя фазами.
Напряжение прикладывается между началом и концом одной фазы. При этом безразлично, какой вывод фазы назвать началом, а какой концом. (Или если есть  средние точки - то между средней точкой и концом фазы.).
На обоих приведенных Вами иллюстрациях - двухфазный двигатель.

На рисунке схематичная работа двухфазного=двухобмоточного двигателя.
Рис. а - запитана 1 из двух фаз, на рис. 2 - 2 из двух фаз.
Середина фазы - это провод от середины обмотки. Соединять или не соединять эти провода (отводы от средних точек) между собой - индивидуально для конкретной схемы коммутации.

На рис. ниже - А и В  начало и конец одной фазы, С и D - второй фазы.

AB и CD - отводы от середин фаз, они могут быть и не объединены.
Объединять их или нет - индивидуально для конкретной схемы управления.
"Перемычку" для наших двигателей легко сделать, объединив отводы (белый и желтый провода на нашей схеме).
На фото внизу под буквой в - 4 фазы, каждая обозначена своей буквой, а начало и конец помечены штрихом (A и A').

Для создания блока управления не имеет значения, сколько обмоток есть фактически у двигателя, если они объединены внутри двигателя.

[DEN]

Большое спасибо за столь содержательный ответ, всё стало понятно! Ещё благодарю за подборку статей и литературы, у нас даже преподавателям пригодились Сегодня закажу у Вас FL42STH