Některé běžné otázky o krokových motorech

1. Co je to krokový motor? Krokový motor je aktuátor, který převádí elektrické impulzy na úhlové posuny. V jednoduchých slovech, když krokový ovladač obdrží impulsní signál, pohání krokový motor tak, aby se otočil o pevný úhel (známý jako krok) v určeném směru. Můžete řídit úhlové posuny ovládáním počtu impulzů, čímž dosáhnete přesného pozicování. Navíc můžete řídit rychlost a zrychlení motoru změnou frekvence impulzů pro kontrolu rychlosti.

2. Jaké jsou typy krokových motorů? Krokové motory jsou rozděleny do tří typů: Trvalý Magnet (PM), Proměnná Reluktance (VR) a Hybridní (HB). Trvalý Magnet krokové motory obvykle mají dva fáze, s menším kroutícím momentem a velikostí, a úhlem kroku 7,5 nebo 15 stupňů. Krokové motory s proměnnou reluktancí obvykle mají tři fáze, poskytují vysoký výstupní moment, ale vyvolávají značný hluk a vibrace. Od 80. let minulého století byly ve vývinu zemích většinou vyfázovány. Hybridní krokové motory kombinují výhody trvalých magnetů a proměnné reluktance a jsou dostupné ve dvoufázové a pětifázové variantě, s úhly kroku 1,8 a 0,72 stupně, což je důvodem jejich širokého použití v různých aplikacích.

3. Co je držací kroutivé momenty? Držací kroutivý moment označuje moment, který udržuje rotor na místě, když je krokový motor napálen, ale není v rotaci. Je to jedna z nejdůležitějších parametrů krokového motoru. Běžně je držací moment krokového motoru blízký momentu při nízkých rychlostech. Protože výstupní moment krokového motoru klesá s rostoucí rychlostí, stává se držací moment klíčovým parametrem pro hodnocení krokového motoru. Například, když lidé mluví o krokovém motoru 2 N·m, obvykle to znamená krokový motor s držacím momentem 2 N·m, pokud není uvedeno jinak.

4. Co je pružný moment (Detent Torque)? Pružný moment označuje moment, který udržuje rotor na místě, když není krokový motor napálen. V Číně neexistuje standardizovaný překlad pro pružný moment, což může vést ke záměnám. Pružný moment se netýká proměnně relukčních krokových motorů, protože jejich rotory nejsou vyrobeny z materiálů trvalého magnetu.

5. Jaká je přesnost krokových motorů a je-li kumulativní? Typická přesnost krokových motorů je v rozmezí 3-5% úhlu kroku a tato přesnost není kumulativní.

6. Jaká je povolená vnější teplota pro krokové motory? Příliš vysoké teploty mohou demagnetizovat magnetické materiály v krokových modelech, což způsobuje snížení točivého momentu a možný ztrátu kroků. Proto závisí maximální povolená vnější teplota krokového motoru na bodu demagnetizace konkrétního magnetického materiálu použitého. Obecně mají magnetické materiály body demagnetizace nad 130 stupni Celsia, některé dokonce přesahují 200 stupňů Celsia, takže vnější teplota 80-90 stupňů Celsia se obvykle považuje za normální.

7. Proč klesá moment pásového motoru s rostoucí rychlostí? Když pásový motor rotuje, indukce jeho vodičových cest vyvolává opačnou elektromotivní sílu (EMF). Čím vyšší je frekvence (nebo rychlost), tím větší se stává tato opačná EMF. V důsledku toho s rostoucí frekvencí (rychlostí) klesá fázový proud v motorech, což způsobuje snížení momentu.

8. Proč může krokový motor normálně pracovat při nízkých rychlostech, ale selhat při spuštění vysokých rychlostech s pronikavým zvukem? Krokové motory mají technický parametr nazvaný "nebočná startovací frekvence", který se týká pulzní frekvence, při které může krokový motor bez zátěže spustit. Pokud pulzní frekvence překročí tuto hodnotu, může motor selhat při startu, ztratit kroky nebo se zastavit. V situacích s zátěží by měla být startovací frekvence ještě nižší. Aby bylo dosaženo vysoké otáčivé rychlosti, by měl mít pulzní signál proces zrychlování, začínající na nižší frekvenci a postupně stoupající na požadovanou vysokou frekvenci (zrychlení motoru od nízké k vysoké rychlosti).

9. Jak lze zmírnit vibrace a hluk při běhu dvoufázových hybridních krokových motorů na nízkých rychlostech? Vibrace a hluk jsou vrozenými nevýhodami krokových motorů při provozu na nízkých rychlostech. K řešení těchto problémů můžete zvážit následující možnosti: A. Vyhnutí se rezonančním oblastem změnou mechanického přenoseče, pokud krokový motor pracuje v rezonanční oblasti. B. Použití ovladačů s mikrokrokovou funkcí, což je nejčastější a nejjednodušší přístup. C. Přechod na krokové motory s menšími úhly kroku, jako jsou třífázové nebo pětifázové krokové motory. D. Přechod na AC servomotory, které mohou téměř úplně eliminovat vibrace a hluk, ale jsou drahé. E. Přidání magnetických tlumičů na hřídel motoru, což vyžaduje významné mechanické úpravy.

10. Znamená počet dělení mikrokrokového ovladače přesnost? Technologie dělení kroků u krokových motorů je v podstatě formou elektronické technologie tlumení (viz příslušná literatura). Hlavním cílem je snížit nebo eliminovat nízkofrekvenční vibrace během provozu krokového motoru a zvýšená přesnost je pouze vedlejším úkolem. Například v případě dvoufázového hybridního krokového motoru s úhlovým krokem 1,8 stupňů, pokud je dělič nastaven na 4, pak je rozlišení motoru 0,45 stupňů na pulz. Zda může přesnost motoru dosáhnout nebo se přiblížit k 0,45 stupňům, závisí na faktorech jako je přesnost řízení proudu v děliči. Přesnost mikrokrokových ovladačů může mezi různými výrobci výrazně lišit a vyšší počty dělení mohou činit přesnost obtížnější k ovládání.

11. Jaký je rozdíl mezi sériovou a paralelní metodou připojení pro čtyřfázové hybridní krokové motory a ovladače? Čtyřfázové hybridní krokové motory jsou obvykle ovládány dvoufázovými ovladači. Proto lze čtyřfázový motor připojit buď v sérii, nebo v paralele, aby se choval jako dvoufázový motor. Sériová metoda připojení se obvykle používá v situacích, kdy motor pracuje na nižších rychlostech. V tomto případě by měl být výstupní proud ovladače 70 % fázového proudu motoru, což způsobuje nižší vytápění motoru. Paralelní metoda připojení, také známá jako metoda vysokých rychlostí, se obvykle používá, když motor pracuje na vyšších rychlostech. Vyžaduje, aby výstupní proud ovladače byl 140 % fázového proudu motoru, což způsobuje vyšší vytápění motoru.

12. Jak určíte napájecí zdroj s přímým proudem pro hybridní ovladače krokových motorů? A. Určení napětí: Napětí napájecího zdroje pro hybridní ovladače krokových motorů obvykle padá do širokého rozsahu (např., 12 až 48VDC). Výběr napětí napájecího zdroje závisí na rychlosti běhu motoru a požadavcích na odpověď. Pokud motor pracuje ve vysokých rychlostech nebo vyžaduje rychlou reakci, může být vybráno vyšší napětí. Důležité je však zajistit, aby pulsující složka napětí napájecího zdroje nepřekročila maximální vstupní napětí ovladače, aby se zabránilo poškození ovladače. B. Určení proudu: Proud napájecího zdroje se obvykle určuje na základě fázového proudu (I) na výstupu ovladače. Pokud se používá lineární napájecí zdroj, může být proud napájecího zdroje nastaven na 1,1-1,3krát fázový proud (I). Pokud se používá spínačový napájecí zdroj, může být proud napájecího zdroje nastaven na 1,5-2,0krát fázový proud (I).