Motor stepperbisa dipaké pikeun kontrol speed na positioning kontrol tanpa pamakéan alat eupan balik (ie buka-loop kontrol), jadi solusi drive ieu duanana ekonomis jeung dipercaya. Dina parabot automation, instrumen, stepper drive geus loba dipaké. Tapi loba pamaké tanaga teknis ngeunaan kumaha carana milih motor stepper luyu, kumaha carana sangkan kinerja pangalusna tina drive stepper atanapi gaduh patarosan langkung. Makalah ieu ngabahas seleksi motor stepper, fokus kana aplikasi tina sababaraha pangalaman rékayasa motor stepper, Kuring miharep éta popularization motor stepper dina parabot automation maén peran dina rujukan.
1. Pendahuluanmotor stepper
Motor stepper ogé katelah motor pulsa atanapi motor step. Ieu maju ku sudut nu tangtu unggal waktos kaayaan éksitasi dirobah nurutkeun sinyal pulsa input, sarta tetep cicing dina posisi nu tangtu nalika kaayaan éksitasi tetep unchanged. Hal ieu ngamungkinkeun motor stepper pikeun ngarobah sinyal pulsa input kana pamindahan sudut pakait pikeun kaluaran. Ku ngadalikeun jumlah pulsa input anjeun bisa akurat nangtukeun kapindahan sudut kaluaran pikeun ngahontal positioning pangalusna; sarta ku ngadalikeun frékuénsi input pulsa anjeun akurat bisa ngadalikeun laju sudut kaluaran sarta ngahontal tujuan pangaturan speed. Dina ahir 1960-an, rupa-rupa motor stepper praktis sumping kana mahluk, sarta 40 taun ka tukang geus katempo ngembangkeun gancang. Motor stepper parantos tiasa motor DC, motor asinkron, sareng motor sinkron disarengan, janten jinis motor dasar. Aya tilu jinis motor stepper: réaktif (tipe VR), magnet permanén (tipe PM) sareng hibrid (tipe HB). Motor stepper hibrida ngagabungkeun kaunggulan tina dua bentuk motor stepper munggaran. Motor stepper diwangun ku rotor a (inti rotor, magnet permanén, aci, bantalan bola), a stator (gulungan, stator core), hareup jeung pungkur tungtung caps, jsb motor stepper hibrid dua-fase paling has boga stator kalawan 8 huntu badag, 40 huntu leutik sarta rotor kalawan 50 huntu leutik; motor tilu-fase boga stator kalawan 9 huntu badag, 45 huntu leutik sarta rotor kalawan 50 huntu leutik.
2. Prinsip kontrol
Themotor stepperteu bisa langsung disambungkeun kana catu daya, atawa bisa langsung nampa sinyal pulsa listrik, éta kudu direalisasikeun ngaliwatan panganteur husus - supir motor stepper pikeun berinteraksi sareng catu daya sarta controller. Supir motor stepper umumna diwangun ku distributor cincin, sareng sirkuit panguat kakuatan. Divider ring narima sinyal kontrol ti controller. Unggal waktos sinyal pulsa ditampi kaluaran tina divider ring dirobah sakali, jadi ayana atawa henteuna jeung frékuénsi sinyal pulsa bisa nangtukeun naha speed motor stepper luhur atawa low, accelerating atanapi decelerating pikeun ngamimitian atawa eureun. Distributor ring ogé kedah ngawas sinyal arah ti controller pikeun nangtukeun naha transisi kaayaan kaluaran na aya dina urutan positif atawa négatif, sahingga nangtukeun steering motor stepper urang.
3. Parameter utama
①Nomer blok: utamana 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, jsb.
②Jumlah fase: Jumlah coils di jero motor stepper, nomer fase motor stepper umumna ngagaduhan dua fase, tilu fase, lima fase. Cina ngagunakeun motor stepper dua-fase utamana, tilu-fase ogé mibanda sababaraha aplikasi. Jepang langkung sering dianggo motor stepper lima fase
③Sudut hambalan: pakait jeung sinyal pulsa, kapindahan sudut rotasi rotor motor. Rumus itungan sudut stepper motor nyaéta kieu
Sudut léngkah = 360° ÷ (2mz)
m jumlah fase motor stepper
Z jumlah huntu tina rotor motor stepper.
Numutkeun rumus di luhur, sudut hambalan tina motor stepper dua fase, tilu fase jeung lima fase nyaeta 1.8 °, 1,2 ° jeung 0.72 ° mungguh.
④ Nyekel torsi: nyaeta torsi tina stator pungkal motor ngaliwatan dipeunteun ayeuna, tapi rotor teu muterkeun, stator nu ngonci rotor nu. Nyekel torsi mangrupikeun parameter anu paling penting dina motor stepper, sareng mangrupikeun dasar utama pikeun pamilihan motor
⑤ Positioning torsi: nyaeta torsi diperlukeun pikeun ngahurungkeun rotor kalawan gaya éksternal lamun motor teu lulus ayeuna. Torsi mangrupikeun salah sahiji indikator kinerja pikeun ngévaluasi motor, upami parameter sanésna sami, langkung alit torsi posisi hartosna yén "éfék slot" langkung alit, langkung mangpaat pikeun kalancaran motor anu ngajalankeun dina karakteristik frekuensi torsi laju rendah: utamina nujul kana karakteristik frekuensi torsi anu ditarik, motor stabil tanpa operasi dina torsi anu tiasa dioperasikeun dina laju anu tangtu. Kurva momen-frékuénsi dipaké pikeun ngajelaskeun hubungan antara torsi maksimum jeung speed (frékuénsi) tanpa leungitna hambalan. Kurva frékuénsi torsi mangrupikeun parameter penting tina motor stepper sareng mangrupikeun dasar utama pikeun pamilihan motor.
⑥ Dipeunteun ayeuna: motor pungkal ayeuna diperlukeun pikeun ngajaga torsi dipeunteun, nilai éféktif
4. Pilihan titik
Aplikasi industri anu dianggo dina laju motor stepper dugi ka 600 ~ 1500rpm, laju anu langkung luhur, anjeun tiasa mertimbangkeun drive motor stepper loop tertutup, atanapi milih program servo drive anu langkung pas léngkah pilihan motor stepper (tingali gambar di handap).
(1) Pilihan sudut hambalan
Numutkeun jumlah fase motor, aya tilu rupa sudut hambalan: 1.8 ° (dua fase), 1.2 ° (tilu-fase), 0.72 ° (lima-fase). Tangtosna, sudut léngkah lima fase ngagaduhan akurasi anu paling luhur tapi motor sareng supirna langkung mahal, janten jarang dianggo di Cina. Salaku tambahan, drivers stepper mainstream ayeuna ngagunakeun téhnologi subdivision drive, dina 4 subdivision handap, subdivision hambalan akurasi sudut masih bisa dijamin, jadi lamun indikator akurasi sudut hambalan nyalira ti tinimbangan, motor stepper lima fase bisa diganti ku dua-fase atawa tilu-fase stepper motor. Contona, dina aplikasi tina sababaraha jenis kalungguhan pikeun beban screw 5mm, lamun motor stepping dua-fase dipaké tur supir diatur dina 4 subdivisions, jumlah pulsa per révolusi motor téh 200 x 4 = 800, sarta sarimbag pulsa 5 ÷ 800 = 0.00625mm bisa minuhan sarat paling μm = 6.
(2) Pilihan torsi statik (nyekel torsi).
Mékanisme pangiriman beban anu biasa dianggo kalebet sabuk sinkron, bar filamén, rak sareng pinion, jsb. Konsumén mimiti ngitung beban mesinna (utamana torsi akselerasi ditambah torsi gesekan) dirobih kana torsi beban anu diperyogikeun dina aci motor. Lajeng, nurutkeun speed ngajalankeun maksimum diperlukeun ku kembang listrik, di handap dua kasus pamakéan béda pikeun milih torsi nyekel luyu tina motor stepper ① pikeun aplikasi tina speed motor diperlukeun 300pm atawa kirang: lamun beban mesin dirobah jadi aci motor diperlukeun torsi beban T1, lajeng torsi beban ieu dicokot salaku SF-2, faktor kaamanan ieu dikali SF-2. nyaeta, motor stepper diperlukeun nyekel torsi Tn ②2 pikeun Pikeun aplikasi merlukeun speed motor tina 300pm atawa leuwih: Nyetél speed maksimum Nmax, lamun beban mesin dirobah kana aci motor, torsi beban diperlukeun T1, lajeng torsi beban ieu dikali faktor kaamanan SF (biasana 2.5-then holding). Tingal Gambar 4 tur pilih model cocog. Teras nganggo kurva momen-frékuénsi pikeun mariksa sareng ngabandingkeun: dina kurva momen-frékuénsi, laju maksimum Nmax anu diperyogikeun ku pangguna saluyu sareng torsi léngkah anu leungit tina T2, teras torsi léngkah T2 anu leungit maksimum kedah langkung ti 20% langkung ageung tibatan T1. Upami teu kitu, perlu pikeun milih motor anyar kalawan torsi badag, sarta pariksa tur dibandingkeun deui nurutkeun kurva frékuénsi torsi tina motor anyar dipilih.
(3) Nu leuwih gede jumlah dasar motor, nu leuwih gede torsi nyekel.
(4) nurutkeun arus dipeunteun pikeun milih supir stepper cocog.
Contona, dipeunteun ayeuna motor 57CM23 nyaeta 5A, mangka anjeun cocog arus maksimum allowable drive urang leuwih ti 5A (mangga dicatet yén éta téh nilai éféktif tinimbang puncak), disebutkeun lamun milih arus maksimum ngan 3A drive, torsi kaluaran maksimum motor ngan bisa jadi ngeunaan 60%!
5, pangalaman aplikasi
(1) motor stepper masalah résonansi frékuénsi low
Subdivision stepper drive mangrupikeun cara anu efektif pikeun ngirangan résonansi frekuensi rendah motor stepper. Di handap 150rpm, subdivision drive pohara efektif dina ngurangan Geter motor. Sacara téoritis, langkung ageung subdivision, langkung saé pangaruhna pikeun ngirangan Geter motor stepper, tapi kaayaan saleresna nyaéta subdivision naék kana 8 atanapi 16 saatos éfék perbaikan dina ngirangan Geter motor stepper parantos dugi ka ekstrim.
Dina taun-taun ayeuna, aya supir stepper résonansi anti-frekuensi low didaptarkeun di bumi sareng di luar negeri, Leisai's DM, séri produk DM-S, téknologi résonansi anti-frekuensi rendah. Runtuyan supir ieu ngagunakeun santunan harmonik, ngaliwatan santunan amplitudo jeung fase cocog, bisa greatly ngurangan Geter frékuénsi low tina motor stepper, pikeun ngahontal Geter lemah sareng operasi noise low motor.
(2) Dampak subdivision motor stepper on akurasi positioning
Stepper motor subdivision drive circuit teu ngan bisa ngaronjatkeun smoothness tina gerakan alat, tapi ogé bisa éféktif ngaronjatkeun akurasi positioning pakakas. Tés nunjukkeun yén: Dina platform gerak sabuk drive sinkron, motor stepper 4 subdivision, motor tiasa diposisikan sacara akurat dina unggal léngkah.
waktos pos: Jun-11-2023