Nogle populære spørgsmål om trinmotor

1. Hvad er en trinmotor? En trinmotor er en aktuator, der konverterer elektriske puls til vinkelforskydning. Med andre ord, når en trindriver modtager en puls-signal, drevet den trinmotor til at rotere et fast vinkel (kendt som skridtvinkel) i en bestemt retning. Du kan kontrollere vinkelforskydningen ved at kontrollere antallet af puls, for at opnå nøjagtig positionering. Desuden kan du kontrollere motorens hastighed og acceleration ved at justere pulsfrekvensen til hastighedsstyring.

2. Hvad er de typer af trinmotorer? Trinmotorer inddeles i tre typer: Permanent Magnet (PM), Variable Reluctance (VR) og Hybrid (HB). Permanent Magnet-trinmotorer har typisk to faser, med mindre vridemoment og størrelse, og en trinvinkel på 7,5 eller 15 grader. Variable Reluctance-trinmotorer har normalt tre faser, hvilket giver højt vridemoment, men producerer betydelig støj og vibration. De er i stor udstrækning blevet frafaset i udviklede lande siden 1980'erne. Hybrid-trinmotorer kombinerer fordelene ved Permanent Magnet- og Variable Reluctance-typer og findes i to-fase- og fem-fase-varianter, med trinvinkler på henholdsvis 1,8 og 0,72 grader, hvilket gør dem vidt udbredt i flere anvendelser.

3. Hvad er Holdningsmoment? Holdningsmoment henviser til momentet, der holder rotor på plads, når trinmotor er strømforsynet, men ikke roterer. Det er en af de vigtigste parametre for en trinmotor. Normalt ligger holdningsmomentet for en trinmotor tæt på momentet ved lave hastigheder. Da udgangsmomentet for en trinmotor aftager med stigningen i hastigheden, bliver holdningsmomentet et afgørende parameter for vurdering af trinmotorer. For eksempel betyder det normalt en trinmotor med et holdningsmoment på 2 N·m, når folk taler om en 2 N·m trinmotor, med mindre andet er angivet.

4. Hvad er Detent Moment? Detent moment henviser til momentet, der holder rotor på plads, når trinmotor ikke er strømforsynet. Der findes ingen standardiseret oversættelse af Detent Moment i Kina, hvilket kan føre til forståelsesfejl. Detent moment gælder ikke for Variable Reluctance trinmotorer, da deres rotorer ikke er lavet af permanente magnetmaterialer.

5. Hvad er nøjenheden af trinmotorer, og er den kumulativ? Den typiske nøjenhed for trinmotorer ligger inden for 3-5% af trinvinklen, og denne nøjenhed er ikke kumulativ.

6. Hvad er den tilladte eksterne temperatur for trinmotorer? For høje temperaturer kan demagnetisere de magnetiske materialer i trinmotorerne, hvilket fører til reduceret drejningsmoment og mulig tab af trin. Derfor afhænger den maksimale tilladte eksterne temperatur for en trinmotor demagnetiseringspunktet for det specifikke magnetiske materiale, der bruges. Generelt har magnetiske materialer demagnetiseringspunkter over 130 grader Celsius, nogle endda over 200 grader Celsius, så en ekstern temperatur på 80-90 grader Celsius betragtes normalt som normal.

7. Hvorfor aftager drejningsmomentet i en trinmotor, når hastigheden øges? Når en trinmotor roterer, genererer inductancen i dens spoletråde en modsat rettet elektromotorisk kraft (EMF). Jo højere frekvensen (eller hastigheden) er, des større bliver denne modsatte EMF. Som resultat aftager fasestrummen i motoren med stigende frekvens (hastighed), hvilket fører til en aftagelse i drejningsmoment.

8. Hvorfor kan en trinmotor fungere normalt ved lave hastigheder, men ikke starte ved højere hastigheder med et hvinsende lyd? Trinmotorer har en teknisk parameter kaldet "startfrekvens i tomgang", som henviser til den pulsfrekvens, hvor en trinmotor kan starte uden belastning. Hvis pulsfrekvensen overskrider denne værdi, kan motoren fejle ved at starte, miste trin eller stå stille. I situationer med en belastning bør startfrekvensen være endnu lavere. For at opnå høj-hastighedsrotation bør pulsfrekvensen have en accelerationsproces, der starter på en lavere frekvens og gradvist øges til den ønskede høj frekvens (accelererer motoren fra lav til høj hastighed).

9. Hvordan kan vibrationer og støj mindskes, når to-fase hybrid skridtmotorer kører på lave hastigheder? Vibration og støj er indbyggede ulemper ved skridtmotorer, når de opererer på lave hastigheder. For at mindske disse problemer kan du overveje følgende løsninger: A. Undgå resonanszoner ved at ændre den mekaniske transissionsforhold, hvis skridtmotoren opererer inden for en resonanszone. B. Brug af drivere med mikrostegningsevne, hvilket er den mest almindelige og direkte metode. C. Skift til skridtmotorer med mindre skridtvinkler, såsom tre-fase eller fem-fase skridtmotorer. D. Overgang til AC servomotorer, som kan næsten fuldstændig udrydde vibration og støj, men med højere omkostninger. E. Tilføjelse af magnetiske dæmpere til motorens akse, selvom dette kræver betydelige mekaniske ændringer.

10. Er opdelingsantal af en mikrostegningsdriver et mål for nøjagtighed? Opdelingsteknologien for trinmotorer er i virkeligheden en form for elektronisk dæmpeteknologi (se relevante litteratur). Dens primære formål er at reducere eller udrydde lavfrekvens-vibrationer under drift af trinmotorer, og forbedret nøjagtighed er blot en yderligere fordel. For eksempel, i tilfældet med en to-fase hybridtrinmotor med et trinvinkel på 1,8 grader, hvis opdelingsdriveren er sat til 4, er motorens opløsning 0,45 grader pr. puls. Om motorens nøjagtighed kan nå eller nærme sig 0,45 grader afhænger af faktorer såsom nøjagtigheden af strømkontrollen i opdelingsdriveren. Nøjagtigheden af opdelingsdrivere kan varieren markant mellem forskellige producenter, og højere opdelingsantal kan gøre det mere udfordrende at kontrollere nøjagtigheden.

11. Hvad er forskellen mellem serie- og parallelforbindelsesmetoder for firefaseblandede trinmotorer og drivere? Firefaseblandede trinmotorer drives normalt af tofasedrivere. Derfor kan du forbinde den firefase-motor i enten en serie- eller parallelkonfiguration for at få den til at opføre sig som en tofase-motor. Serieforkoblelsesmetoden bruges typisk i situationer, hvor motoren kører på lavere hastigheder. I dette tilfælde bør drivens udgangsstrøm være 70% af motorens fasestrumpe, hvilket resulterer i lavere varmeudvikling i motoren. Parallelforkoblelsesmetoden, også kendt som højhastighedsmetoden, bruges typisk, når motoren kører på højere hastigheder. Den kræver, at drivens udgangsstrøm er 140% af motorens fasestrumpe, hvilket fører til højere varmeudvikling i motoren.

12. Hvordan afgør du DC-strømforsyningen til hybrid trinmotorstyrere? A. Spændingsafgørelse: Spændingen på strømforsyningen til hybrid trinmotorstyrere falder normalt inden for et bredt område (f.eks. 12 til 48VDC). Valget af strømforsynings-spænding afhænger af motorens driftshastighed og svarkrav. Hvis motoren kører på høj hastighed eller kræver hurtigt svar, kan en højere spænding vælges. Det er imidlertid vigtigt at sikre, at ripplespændingen på strømforsyningen ikke overskrider styrerens maksimale indgangsspænding for at undgå skader på styreren. B. Strøm-afgørelse: Strømforsyningsstrømmen bestemmes normalt ud fra styrerens output-fasestrøm (I). Hvis der bruges en lineær strømforsyning, kan strømforsyningsstrømmen sættes til 1,1-1,3 gange fasestrømmen (I). Hvis der bruges en switch-mode strømforsyning, kan strømforsyningsstrømmen sættes til 1,5-2,0 gange fasestrømmen (I).