Чекорни моториМоже да се користи за контрола на брзината и контрола на позиционирањето без употреба на уреди за повратна информација (т.е. контрола со отворена јамка), па затоа ова решение за погон е економично и сигурно. Во опремата за автоматизација, инструментите, чекорниот погон е многу широко користен. Но, многу корисници на технички персонал за тоа како да го изберат соодветниот чекорен мотор, како да го направат чекорниот погон најдобри перформанси или имаат повеќе прашања. Овој труд го дискутира изборот на чекорни мотори, фокусирајќи се на примената на некои искуства од инженерството на чекорни мотори, се надевам дека популаризацијата на чекорните мотори во опремата за автоматизација ќе игра улога во референцата.
1. Вовед вочекорен мотор
Чекорниот мотор е познат и како пулсен мотор или чекорен мотор. Тој се движи напред за одреден агол секој пат кога состојбата на побудување се менува според влезниот импулсен сигнал и останува неподвижен на одредена позиција кога состојбата на побудување останува непроменета. Ова му овозможува на чекорниот мотор да го претвори влезниот импулсен сигнал во соодветно аголно поместување за излез. Со контролирање на бројот на влезни импулси, можете прецизно да го одредите аголното поместување на излезот за да постигнете најдобро позиционирање; а со контролирање на фреквенцијата на влезните импулси, можете прецизно да ја контролирате аголната брзина на излезот и да ја постигнете целта на регулирање на брзината. Кон крајот на 1960-тите, се појавија различни практични чекорни мотори, а во последните 40 години се забележува брз развој. Чекорните мотори беа способни да се комбинираат со еднонасочни мотори, асинхрони мотори, како и синхрони мотори, станувајќи основен тип на мотор. Постојат три типа на чекорни мотори: реактивни (VR тип), перманентни магнети (PM тип) и хибридни (HB тип). Хибридниот чекорен мотор ги комбинира предностите на првите две форми на чекорен мотор. Чекорниот мотор се состои од ротор (јадро на роторот, трајни магнети, вратило, топчести лежишта), статор (намотка, јадро на статорот), предни и задни капачиња итн. Најтипичниот двофазен хибриден чекорен мотор има статор со 8 големи заби, 40 мали заби и ротор со 50 мали заби; трифазниот мотор има статор со 9 големи заби, 45 мали заби и ротор со 50 мали заби.
2, принцип на контрола
Начекорен моторНе може директно да се поврзе со напојувањето, ниту може директно да прима електрични импулсни сигнали, туку мора да се реализира преку посебен интерфејс - драјверот на чекорниот мотор за да комуницира со напојувањето и контролерот. Драјверот на чекорниот мотор генерално е составен од прстенест дистрибутер и коло за засилувач на моќност. Прстенестиот делител ги прима контролните сигнали од контролерот. Секој пат кога ќе се прими импулсен сигнал, излезот на прстенестиот делител се конвертира еднаш, така што присуството или отсуството и фреквенцијата на импулсниот сигнал можат да одредат дали брзината на чекорниот мотор е висока или ниска, дали забрзува или забавува за да започне или запре. Прстенестиот дистрибутер исто така мора да го следи сигналот за насока од контролерот за да утврди дали неговите премини на излезната состојба се во позитивен или негативен редослед и на тој начин да го одреди управувањето на чекорниот мотор.
3, главни параметри
① Број на блок: главно 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, итн.
②Фазен број: бројот на намотки во чекорниот мотор, фазниот број на чекорниот мотор генерално има двофазен, трифазен, петфазен. Кина користи главно двофазни чекорни мотори, трифазниот исто така има некои апликации. Јапонија почесто користи петфазни чекорни мотори.
③ Агол на чекор: што одговара на импулсен сигнал, аголното поместување на ротацијата на роторот на моторот. Формулата за пресметување на аголот на чекор на чекорниот мотор е како што следува.
Агол на чекор = 360° ÷ (2mz)
m е бројот на фази на чекорен мотор
Z е бројот на заби на роторот на чекорен мотор.
Според горенаведената формула, аголот на чекор кај двофазните, трифазните и петфазните чекорни мотори е 1,8°, 1,2° и 0,72° соодветно.
④ Вртежен момент: е вртежниот момент на статорската намотка на моторот преку номиналната струја, но роторот не ротира, статорот го блокира роторот. Вртежниот момент е најважниот параметар на чекорните мотори и е главна основа за избор на мотор.
⑤ Вртежен момент на позиционирање: е вртежниот момент потребен за вртење на роторот со надворешна сила кога моторот не поминува струја. Вртежниот момент е еден од индикаторите за перформанси за евалуација на моторот, во случај на исти други параметри, колку е помал вртежниот момент на позиционирање значи дека „ефектот на слот“ е помал, толку е покорисен за мазноста на моторот што работи при мала брзина. Карактеристики на фреквенцијата на вртежниот момент: главно се однесува на карактеристиките на фреквенцијата на извлечениот вртежен момент, моторот може стабилно да работи при одредена брзина и да го издржи максималниот вртежен момент без губење на чекорот. Кривата на момент-фреквенција се користи за да се опише односот помеѓу максималниот вртежен момент и брзината (фреквенцијата) без губење на чекорот. Кривата на фреквенцијата на вртежниот момент е важен параметар на чекорниот мотор и е главна основа за избор на мотор.
⑥ Номинална струја: струјата на намотката на моторот потребна за одржување на номиналниот вртежен момент, ефективната вредност
4, Избор на точки
Индустриските апликации што се користат во чекорниот мотор со брзина до 600 ~ 1500 вртежи во минута, поголема брзина, можете да размислите за погон на чекорен мотор со затворена јамка или да изберете посоодветен серво погон за чекори за избор на чекорен мотор (видете ја сликата подолу).
(1) Избор на агол на скали
Според бројот на фази на моторот, постојат три вида агол на чекор: 1,8° (двофазен), 1,2° (трифазен), 0,72° (петфазен). Секако, петфазниот агол на чекор има највисока точност, но неговиот мотор и погон се поскапи, па затоа ретко се користи во Кина. Покрај тоа, главните чекорни погони сега користат технологија на погон за поделба, во 4-те поделба подолу, точноста на аголот на чекор на поделба сè уште може да се гарантира, па ако се земат предвид индикаторите за точност на аголот на чекор, петфазниот чекорен мотор може да се замени со двофазен или трифазен чекорен мотор. На пример, при примена на некаков вид олово за оптоварување со завртка од 5 mm, ако се користи двофазен чекорен мотор и погонот е поставен на 4 подредувања, бројот на импулси по вртеж на моторот е 200 x 4 = 800, а еквивалентот на импулсот е 5 ÷ 800 = 0,00625 mm = 6,25 μm, оваа точност може да ги задоволи повеќето барања на апликацијата.
(2) Избор на статички вртежен момент (вртежен момент на држење)
Најчесто користените механизми за пренос на оптоварување вклучуваат синхрони ремени, филаментни прачки, решетка и пињон итн. Купувачите прво го пресметуваат оптоварувањето на нивната машина (главно вртежен момент на забрзување плус вртежен момент на триење) конвертирано во потребниот вртежен момент на оптоварување на вратилото на моторот. Потоа, според максималната брзина на работа потребна од електричните цветови, следниве два различни случаи на употреба за да го изберат соодветниот вртежен момент на држење на чекорниот мотор ① за примена на потребната брзина на моторот од 300pm или помалку: ако оптоварувањето на машината е конвертирано во вратилото на моторот, потребниот вртежен момент на оптоварување T1, тогаш овој вртежен момент на оптоварување се множи со фактор на безбедност SF (генерално се зема како 1,5-2,0), односно потребниот вртежен момент на држење на чекорниот мотор Tn ②2 за. За апликации што бараат брзина на моторот од 300pm или повеќе: поставете ја максималната брзина Nmax, ако оптоварувањето на машината е конвертирано во вратилото на моторот, потребниот вртежен момент на оптоварување е T1, тогаш овој вртежен момент на оптоварување се множи со фактор на безбедност SF (обично 2,5-3,5), што го дава вртежниот момент на држење Tn. Погледнете ја Слика 4 и изберете соодветен модел. Потоа користете ја кривата момент-фреквенција за да проверите и споредите: на кривата момент-фреквенција, максималната брзина Nmax што ја бара корисникот одговара на максималниот изгубен чекорен вртежен момент на T2, тогаш максималниот изгубен чекорен вртежен момент T2 треба да биде повеќе од 20% поголем од T1. Во спротивно, потребно е да се избере нов мотор со поголем вртежен момент и повторно да се провери и спореди според кривата на фреквенцијата на вртежниот момент на новоизбраниот мотор.
(3) Колку е поголем бројот на базата на моторот, толку е поголем вртежниот момент на држење.
(4) според номиналната струја за да го изберете соодветниот чекорен драјвер.
На пример, номиналната струја на моторот 57CM23 е 5A, тогаш ја совпаѓате максималната дозволена струја на погонот од повеќе од 5A (забележете дека тоа е ефективна вредност, а не врв), во спротивно, ако изберете максимална струја од само 3A на погонот, максималниот излезен вртежен момент на моторот може да биде само околу 60%!
5, искуство со апликација
(1) проблем со нискофреквентна резонанца на чекорниот мотор
Чекорниот погон со поделба е ефикасен начин за намалување на нискофреквентната резонанца на чекорните мотори. Под 150 вртежи во минута, погонот со поделба е многу ефикасен во намалувањето на вибрациите на моторот. Теоретски, колку е поголема поделбата, толку е подобар ефектот врз намалувањето на вибрациите на чекорниот мотор, но фактичката ситуација е дека поделбата се зголемува на 8 или 16 откако ефектот на подобрување врз намалувањето на вибрациите на чекорниот мотор ќе достигне екстрем.
Во последниве години, во земјата и странство се појавуваат анти-нискофреквентни резонантни чекорни драјвери, производи од серијата DM, DM-S на Leisai, технологија против-нискофреквентна резонанца. Оваа серија драјвери користи хармонична компензација, преку компензација за усогласување на амплитудата и фазата, што значително може да ги намали нискофреквентните вибрации на чекорниот мотор, со што се постигнуваат ниски вибрации и низок шум во работењето на моторот.
(2) Влијанието на поделбата на чекорниот мотор врз точноста на позиционирањето
Колото за погон на поделба на чекорниот мотор не само што може да ја подобри мазноста на движењето на уредот, туку може ефикасно да ја подобри и точноста на позиционирањето на опремата. Тестовите покажуваат дека: Кај платформата за синхроно движење со ременски погон, поделба на чекорниот мотор 4, моторот може прецизно да се позиционира на секој чекор.
Време на објавување: 11 јуни 2023 година