Důležitá fakta o krokových motorech

1. Co je krokový motor?

Krokový motor je aktuátor, který převádí elektrické impulsy na úhlový posun. Jednoduše řečeno: když krokový motor přijme impulsní signál, pohne krokovým motorem k otočení o pevný úhel (a úhel kroku) v nastaveném směru. Můžete ovládat počet impulsů pro řízení úhlového posunu, abyste dosáhli cíle přesného polohování; zároveň můžete ovládat frekvenci impulsů pro řízení rychlosti a zrychlení otáčení motoru, abyste dosáhli cíle regulace rychlosti.

obrázek (1)

2. Jaké existují druhy krokových motorů?

Existují tři druhy krokových motorů: s permanentními magnety (PM), reaktivní (VR) a hybridní (HB). Krokové motory s permanentními magnety jsou obvykle dvoufázové, s menším točivým momentem a objemem a úhlem kroku je obvykle 7,5 stupně nebo 15 stupňů; reaktivní krokování je obvykle třífázové, s velkým výstupním točivým momentem a úhlem kroku je obvykle 1,5 stupně, ale hlučnost a vibrace jsou vysoké. V Evropě, Spojených státech a dalších rozvinutých zemích byly v 80. letech vyřazeny; hybridní krokování označuje kombinaci typu s permanentními magnety a výhod reakčního typu. Dělí se na dvoufázové a pětifázové: dvoufázový úhel kroku je obvykle 1,8 stupně a pětifázový úhel kroku je obvykle 0,72 stupně. Tento typ krokového motoru je nejrozšířenější.

obrázek (2)

3. Co je to přídržný moment (HOLDING TORQUE)?

Přídržný moment (HOLDING TORQUE) označuje moment statoru, který blokuje rotor, když je krokový motor pod napětím, ale neotáčí se. Je to jeden z nejdůležitějších parametrů krokového motoru a obvykle se točivý moment krokového motoru při nízkých rychlostech blíží přídržnému momentu. Protože výstupní točivý moment krokového motoru s rostoucí rychlostí stále klesá a výstupní výkon se s rostoucí rychlostí mění, stává se přídržný moment jedním z nejdůležitějších parametrů pro měření krokového motoru. Například když se říká krokový motor 2N.m, myslí se tím krokový motor s přídržným momentem 2N.m bez zvláštních pokynů.

obrázek (3)

4. Co je to AKTIVNÍ MOMENT?

Aretační moment je moment, kterým stator blokuje rotor, když krokový motor není pod napětím. Aretační moment se v Číně nevysvětluje jednotně, což může být snadno mylné; protože rotor reaktivního krokového motoru není vyroben z permanentního magnetu, nemá Aretační moment.

 obrázek (4)

5. Jaká je přesnost krokového motoru? Je kumulativní?

Přesnost krokového motoru je obecně 3-5 % úhlu kroku a není kumulativní.

obrázek (5)

6. Jaká je povolená teplota na vnější straně krokového motoru?

Vysoká teplota krokového motoru nejprve demagnetizují magnetický materiál motoru, což povede k poklesu točivého momentu nebo dokonce k jeho vychýlení z taktu. Maximální povolená teplota pro vnější povrch motoru by měla záviset na bodu demagnetizace magnetického materiálu různých motorů. Obecně je bod demagnetizace magnetického materiálu nad 130 stupňů Celsia a u některých motorů dosahuje až 200 stupňů Celsia, takže je zcela normální, že vnější povrch krokového motoru má teplotu v rozmezí 80-90 stupňů Celsia.

 obrázek (6)

7. Proč se točivý moment krokového motoru snižuje se zvyšující se rychlostí otáčení?

Když se krokový motor otáčí, indukčnost každé fáze vinutí motoru vytváří zpětnou elektromotorickou sílu; čím vyšší je frekvence, tím větší je zpětná elektromotorická síla. Jejím působením se proud fáze motoru snižuje se zvyšující se frekvencí (nebo rychlostí), což vede ke snížení točivého momentu.

 obrázek (7)

8. Proč může krokový motor běžet normálně při nízkých otáčkách, ale pokud je vyšší než určitá rychlost, nemůže se spustit a je doprovázen pískavým zvukem?

Krokový motor má technický parametr: frekvenci spouštění naprázdno, tj. pulzní frekvence krokového motoru se může normálně rozběhnout bez zátěže. Pokud je pulzní frekvence vyšší než tato hodnota, motor se nemůže normálně rozběhnout a může dojít ke ztrátě kroku nebo zablokování. V případě zátěže by měla být spouštěcí frekvence nižší. Pokud má motor dosáhnout vysoké rychlosti otáčení, měla by být pulzní frekvence zrychlena, tj. spouštěcí frekvence je nízká a poté se při určitém zrychlení zvyšuje na požadovanou vysokou frekvenci (otáčky motoru z nízkých na vysoké).

 obrázek (8)

9. Jak překonat vibrace a hluk dvoufázového hybridního krokového motoru při nízkých otáčkách?

Vibrace a hluk jsou inherentní nevýhody krokových motorů při otáčení nízkými rychlostmi, které lze obecně překonat pomocí následujících programů:

A. Pokud krokový motor pracuje v rezonanční oblasti, lze se rezonanční oblasti vyhnout změnou mechanického převodu, například redukčního poměru;

B. Použijte ovladač s funkcí dělení, což je nejběžněji používaná a nejjednodušší metoda;

C. Nahraďte krokovým motorem s menším úhlem kroku, například třífázovým nebo pětifázovým krokovým motorem;

D. Přejděte na střídavé servomotory, které dokáží téměř úplně překonat vibrace a hluk, ale za vyšší cenu;

E. V hřídeli motoru s magnetickým tlumičem má trh takové produkty, ale mechanická struktura se více mění.

 obrázek (9)

10. Představuje dělení pohonu přesnost?

Interpolace krokového motoru je v podstatě elektronická tlumicí technologie (viz příslušná literatura), jejímž hlavním účelem je ztlumit nebo eliminovat nízkofrekvenční vibrace krokového motoru a zlepšení přesnosti chodu motoru je pouze vedlejší funkcí interpolační technologie. Například u dvoufázového hybridního krokového motoru s úhlem krokování 1,8°, pokud je interpolační číslo ovladače interpolace nastaveno na 4, pak je rozlišení chodu motoru 0,45° na impuls. Zda přesnost motoru může dosáhnout nebo se přiblížit k 0,45°, závisí také na dalších faktorech, jako je přesnost řízení interpolačního proudu ovladače interpolace. Přesnost rozdělených pohonů se u různých výrobců může značně lišit; čím větší jsou rozdělené body, tím obtížnější je přesnost regulovat.

 obrázek (10)

11. Jaký je rozdíl mezi sériovým a paralelním zapojením čtyřfázového hybridního krokového motoru a budiče?

Čtyřfázový hybridní krokový motor je obvykle poháněn dvoufázovým budičem, proto lze pro připojení čtyřfázového motoru do dvoufázového provozu použít sériové nebo paralelní zapojení. Sériové zapojení se obvykle používá v případech, kdy jsou otáčky motoru relativně vysoké a požadovaný výstupní proud budiče je 0,7násobek fázového proudu motoru, takže se motor zahřívá jen málo; paralelní zapojení se obvykle používá v případech, kdy jsou otáčky motoru relativně vysoké (také známé jako vysokorychlostní zapojení) a požadovaný výstupní proud budiče je 1,4násobek fázového proudu motoru, takže se motor zahřívá velmi rychle.

12. Jak určit stejnosměrný napájecí zdroj ovladače krokového motoru?

A. Stanovení napětí

Napájecí napětí ovladače hybridního krokového motoru má obecně široký rozsah (například napájecí napětí IM483 je 12 ~ 48 V DC), napájecí napětí se obvykle volí podle provozní rychlosti a požadavků na odezvu motoru. Pokud je provozní rychlost motoru vysoká nebo je odezva rychlá, je i hodnota napětí vysoká, ale věnujte pozornost zvlnění napájecího napětí, které nesmí překročit maximální vstupní napětí ovladače, jinak by mohlo dojít k poškození ovladače.

B. Stanovení proudu

Proud napájecího zdroje se obecně určuje podle výstupního fázového proudu I budiče. Pokud se použije lineární zdroj napájení, může být proud napájecího zdroje 1,1 až 1,3krát větší než I. Pokud se použije spínaný zdroj napájení, může být proud napájecího zdroje 1,5 až 2,0krát větší než I.

 obrázek (11)

13. Za jakých okolností se obecně používá offline signál FREE hybridního ovladače krokového motoru?

Pokud je offline signál FREE nízký, proudový výstup z budiče do motoru je odpojen a rotor motoru je ve volném stavu (offline stav). U některých automatizačních zařízení, pokud je nutné otáčet hřídelí motoru přímo (ručně), když pohon není pod napětím, můžete nastavit signál FREE na nízkou úroveň, abyste motor odpojili a provedli ruční ovládání nebo seřízení. Po dokončení ručního ovládání nastavte signál FREE opět na vysokou úroveň, abyste pokračovali v automatickém řízení.

 obrázek (12)

14. Jakým jednoduchým způsobem lze nastavit směr otáčení dvoufázového krokového motoru, když je pod napětím?

Jednoduše zarovnejte A+ a A- (nebo B+ a B-) zapojení motoru a driveru.

 obrázek (13)

15. Jaký je rozdíl mezi dvoufázovými a pětifázovými hybridními krokovými motory pro dané aplikace?

Otázka a odpověď:

Obecně řečeno, dvoufázové motory s velkým úhlem kroku mají dobré vysokorychlostní charakteristiky, ale při nízkých otáčkách se vyskytuje vibrační zóna. Pětifázové motory mají malý úhel kroku a při nízkých otáčkách běží hladce. Proto jsou požadavky na přesnost chodu motoru vysoké a zejména v nízkorychlostní části (obvykle pod 600 ot/min) by se měl používat pětifázový motor. Naopak, pokud se jedná o vysokorychlostní výkon motoru, měla by se zvolit přesnost a plynulost chodu bez přílišných požadavků za nižší cenu dvoufázových motorů. Kromě toho je točivý moment pětifázových motorů obvykle větší než 2 NM, pro aplikace s malým točivým momentem se obvykle používají dvoufázové motory, zatímco problém plynulosti chodu při nízkých otáčkách lze vyřešit použitím děleného pohonu.


Čas zveřejnění: 12. září 2024

Pošlete nám svou zprávu:

Napište sem svou zprávu a odešlete nám ji.

Pošlete nám svou zprávu:

Napište sem svou zprávu a odešlete nám ji.