Stapmotorskin brûkt wurde foar snelheidskontrôle en posysjonearringskontrôle sûnder it brûken fan feedback-apparaten (d.w.s. iepen-loopkontrôle), sadat dizze oandriuwoplossing sawol ekonomysk as betrouber is. Yn 'e automatisearringsapparatuer en ynstruminten is in stapmotor tige breed brûkt. Mar in protte brûkers fan technysk personiel hawwe fragen oer hoe't se de juste stapmotor kieze kinne, hoe't se de bêste prestaasjes fan 'e stapmotor kinne berikke, of hawwe mear fragen. Dit artikel besprekt de seleksje fan stapmotors, mei fokus op 'e tapassing fan wat ûnderfining mei stapmotortechnyk, en ik hoopje dat de popularisaasje fan stapmotors yn automatisearringsapparatuer in rol sil spylje as referinsje.
1. Ynlieding fanstappenmotor
De stappenmotor is ek wol bekend as in pulsmotor of stapmotor. Hy giet mei in bepaalde hoeke foarút elke kear as de oanstjoeringsstatus feroaret neffens it ynfierpulssignaal, en bliuwt stilstean op in bepaalde posysje as de oanstjoeringsstatus net feroaret. Dit lit de stappenmotor it ynfierpulssignaal omsette yn in oerienkommende hoekeferpleatsing foar útfier. Troch it oantal ynfierpulsen te kontrolearjen kinne jo de hoekeferpleatsing fan 'e útfier sekuer bepale om de bêste posysjonearring te berikken; en troch de frekwinsje fan 'e ynfierpulsen te kontrolearjen kinne jo de hoekesnelheid fan 'e útfier sekuer kontrolearje en it doel fan snelheidsregeling berikke. Oan 'e ein fan 'e jierren '60 ûntstie in ferskaat oan praktyske stappenmotoren, en de lêste 40 jier hawwe in rappe ûntwikkeling sjoen. Stapmotoren hawwe DC-motoren, asynchrone motors, en ek synchrone motors neist elkoar brocht, wêrtroch't se in basistype motor wurden binne. Der binne trije soarten stappenmotoren: reaktive (VR-type), permaninte magneet (PM-type) en hybride (HB-type). De hybride stappenmotor kombinearret de foardielen fan 'e earste twa foarmen fan stappenmotor. De stappenmotor bestiet út in rotor (rotorkearn, permaninte magneten, as, kogellagers), in stator (wikkeling, statorkearn), foar- en efterkant einkappen, ensfh. De meast typyske twafase hybride stappenmotor hat in stator mei 8 grutte tosken, 40 lytse tosken en in rotor mei 50 lytse tosken; in trijefasemotor hat in stator mei 9 grutte tosken, 45 lytse tosken en in rotor mei 50 lytse tosken.
2. Kontrôleprinsipe
Destappenmotorkin net direkt ferbûn wurde mei de stroomfoarsjenning, en it kin ek net direkt elektryske pulssignalen ûntfange, it moat realisearre wurde fia in spesjale ynterface - de stappenmotorbestjoerder om te ynteraksje mei de stroomfoarsjenning en controller. De stappenmotorbestjoerder bestiet oer it algemien út in ringferdieler en in krêftfersterkerkring. De ringferdieler ûntfangt de kontrôlesignalen fan 'e controller. Elke kear as in pulssignaal ûntfongen wurdt, wurdt de útfier fan 'e ringferdieler ien kear omset, sadat de oanwêzigens of ôfwêzigens en frekwinsje fan it pulssignaal kinne bepale oft de snelheid fan 'e stappenmotor heech of leech is, fersnelt of fertraget om te starten of te stopjen. De ringferdieler moat ek it rjochtingssignaal fan 'e controller kontrolearje om te bepalen oft syn útfierstatusoergongen yn positive of negative folchoarder binne, en sa de stjoering fan 'e stappenmotor bepale.
3. Haadparameters
①Bloknûmer: benammen 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, ensfh.
②Fazenûmer: it oantal spoelen yn 'e stappenmotor, it fazenûmer fan 'e stappenmotor hat oer it algemien twa-faze, trije-faze, fiif-faze. Sina brûkt benammen twa-faze stappenmotors, mar trije-faze hat ek wat tapassingen. Japan brûkt faker fiif-faze stappenmotors.
③Staphoeke: oerienkommende mei in pulssignaal, de hoekferpleatsing fan 'e rotaasje fan' e motorrotor. De berekkeningsformule foar staphoeke fan 'e stappenmotor is as folget.
Staphoek = 360° ÷ (2mz)
m it oantal fazen fan in stappenmotor
Z it oantal tosken fan 'e rotor fan in stappenmotor.
Neffens de boppesteande formule is de staphoek fan twafase-, trijefase- en fiiffase-stapmotors respektivelik 1,8°, 1,2° en 0,72°.
④ Hâldkoppel: is it koppel fan 'e statorwikkeling fan' e motor troch de nominale stroom, mar de rotor draait net, de stator blokkearret de rotor. Hâldkoppel is de wichtichste parameter fan stappenmotors, en is de wichtichste basis foar motorseleksje.
⑤ Posysjonearringskoppel: is it koppel dat nedich is om de rotor mei eksterne krêft te draaien as de motor gjin stroom trochlit. It koppel is ien fan 'e prestaasje-yndikatoaren om de motor te evaluearjen. As oare parameters itselde binne, hoe lytser it posysjonearringskoppel, hoe lytser it "slot-effekt", hoe foardieliger it is foar de glêdens fan 'e motor dy't by lege snelheid rint. Koppelfrekwinsjekarakteristiken: ferwiist benammen nei de útlutsen koppelfrekwinsjekarakteristiken. De motor kin stabile operaasje by in bepaalde snelheid it maksimale koppel ferneare sûnder stapferlies. De momint-frekwinsjekromme wurdt brûkt om de relaasje tusken it maksimale koppel en de snelheid (frekwinsje) te beskriuwen sûnder stapferlies. De koppelfrekwinsjekromme is in wichtige parameter fan 'e stappenmotor en is de wichtichste basis foar motorseleksje.
⑥ Nominale stroom: de motorwikkelstroom dy't nedich is om it nominale koppel te behâlden, de effektive wearde
4. Punten selektearje
Yndustriële tapassingen dy't brûkt wurde yn 'e stappenmotor mei snelheden oant 600 ~ 1500rpm, by hegere snelheden kinne jo in sletten-loop stappenmotor oandriuwing beskôgje, of in mear geskikte servo-oandriuwprogramma kieze foar stappen foar stappen fan stappen (sjoch de ôfbylding hjirûnder).
(1) Kar fan staphoek
Neffens it oantal fazen fan 'e motor binne der trije soarten staphoeken: 1.8° (twafaze), 1.2° (trijefaze), 0.72° (fiiffaze). Fansels hat de fiiffaze staphoek de heechste krektens, mar de motor en bestjoerder binne djoerder, dus wurdt it selden brûkt yn Sina. Derneist brûke de mainstream stepper-bestjoerders no subdivision-oandriuwtechnology, yn 4 subdivisions hjirûnder kin de krektens fan 'e subdivision-staphoek noch garandearre wurde, dus as allinich de yndikatoaren foar de staphoeke-krektens wurde beskôge, kin de fiiffaze steppermotor ferfongen wurde troch in twafaze of trijefaze steppermotor. Bygelyks, by de tapassing fan in soarte fan lead foar 5mm skroeflast, as in twafase stappenmotor brûkt wurdt en de bestjoerder ynsteld is op 4 ûnderferdielingen, is it oantal pulsen per omwenteling fan 'e motor 200 x 4 = 800, en it pulsekwivalint is 5 ÷ 800 = 0.00625mm = 6.25μm, kin dizze krektens foldwaan oan de measte easken fan 'e tapassing.
(2) Seleksje fan statyske koppel (hâldkoppel)
Faak brûkte ladingoerdrachtmeganismen omfetsje syngroane riemen, filamentstangen, tandheugel en pinion, ensfh. Klanten berekkenje earst har masinelast (benammen fersnellingskoppel plus wriuwingkoppel) omrekkene nei it fereaske ladingkoppel op 'e motoras. Dan, neffens de maksimale rinsnelheid dy't fereaske wurdt troch de elektryske blommen, de folgjende twa ferskillende gebrûksgefallen om it passende hâldkoppel fan 'e stappenmotor ① te kiezen foar de tapassing fan 'e fereaske motorsnelheid fan 300 pm of minder: as de masinelast wurdt omrekkene nei de fereaske ladingkoppel T1 fan 'e motoras, dan wurdt dit ladingkoppel fermannichfâldige mei in feiligensfaktor SF (algemien nommen as 1.5-2.0), dat is it fereaske hâldkoppel Tn fan 'e stappenmotor ②2 foar tapassingen dy't in motorsnelheid fan 300 pm of mear fereaskje: stel de maksimale snelheid Nmax yn, as de masinelast wurdt omrekkene nei de motoras, it fereaske ladingkoppel T1 is, dan wurdt dit ladingkoppel fermannichfâldige mei in feiligensfaktor SF (meastal 2.5-3.5), wat it hâldkoppel Tn jout. Sjoch figuer 4 en selektearje in geskikt model. Brûk dan de momint-frekwinsjekromme om te kontrolearjen en te fergelykjen: op 'e momint-frekwinsjekromme komt de maksimale snelheid Nmax dy't troch de brûker fereaske wurdt oerien mei it maksimale ferlerne stapkoppel fan T2, dan moat it maksimale ferlerne stapkoppel T2 mear as 20% grutter wêze as T1. Oars is it nedich om in nije motor mei in grutter koppel te selektearjen, en opnij te kontrolearjen en te fergelykjen neffens de koppelfrekwinsjekromme fan 'e nij selektearre motor.
(3) Hoe grutter it basisnûmer fan 'e motor, hoe grutter it hâldkoppel.
(4) neffens de nominale stroom om de oerienkommende stepper-driver te selektearjen.
Bygelyks, as de nominale stroom fan in motor 57CM23 5A is, dan komme jo oerien mei de maksimaal tastiene stroom fan 'e oandriuwing fan mear as 5A (tink derom dat it de effektive wearde is ynstee fan 'e pyk), oars as jo in maksimale stroom fan mar 3A kieze foar de oandriuwing, kin it maksimale útfierkoppel fan 'e motor mar sawat 60% wêze!
5, applikaasje-ûnderfining
(1) stapmotor leechfrekwinsjeresonânsjeprobleem
In ûnderferdielingsstapoandriuwing is in effektive manier om de leechfrekwinsjeresonânsje fan stapmotors te ferminderjen. Under 150 rpm is de ûnderferdielingsoandriuwing tige effektyf yn it ferminderjen fan 'e trilling fan' e motor. Teoretysk, hoe grutter de ûnderferdieling, hoe better it effekt op it ferminderjen fan stapmotortrilling, mar de werklike situaasje is dat de ûnderferdieling tanimt nei 8 of 16 nei't it ferbetteringseffekt op it ferminderjen fan stapmotortrilling it ekstreme berikt hat.
Yn 'e lêste jierren binne der yn binnen- en bûtenlân anty-leechfrekwinsje resonânsjestapmotordrivers op 'e list set, Leisai's DM, DM-S-searje produkten, de anty-leechfrekwinsje resonânsjetechnology. Dizze searje drivers brûkt harmonyske kompensaasje, troch de amplitude- en faze-oanpassingskompensaasje, kin de lege frekwinsjetrilling fan 'e stapmotor sterk ferminderje, om lege trilling en leech lûd fan 'e motor te berikken.
(2) De ynfloed fan stappenmotorûnderferdieling op posysjonearringskrektens
It oandriuwsirkwy fan 'e stappenmotor kin net allinich de glêdens fan 'e beweging fan it apparaat ferbetterje, mar kin ek de posysjonearringskrektens fan 'e apparatuer effektyf ferbetterje. Tests litte sjen dat: Yn it syngroane riemoandriuwingsbewegingsplatfoarm, stappenmotor 4-ûnderferdieling, kin de motor by elke stap sekuer posysjonearre wurde.
Pleatsingstiid: 11 juny 2023