Néhány népszerű kérdés a léptetőmotorokról

1. Mi az a léptetőmotor? A léptetőmotor egy végzőeszköz, amely átalakítja az elektrikus impulzusokat szögletes elmozdulássá. Egyszerűen fogalmazva, amikor a léptetővezérlő kap egy impulzusszignalt, az a léptetőmotort meghajtja egy rögzített szög (amit lépszögnél neveznek) irányított irányba való forgatására. Az elforgatott szög ellenőrzésével pontos helyezést érhet el. Emellett a motor sebességét és gyorsulását az impulzusgyakoriság ellenőrzésével szabályozhatja a sebesség-ellenőrzés érdekében.

2. Mi a szervomotorok típusai? A szervomotorok három típusra oszthatók: Állandó Kötéses (PM), Változó Reluktancia (VR), és Híbríd (HB). Az Állandó Kötéses szervomotorok általában két fázisúak, kisebb nyomatékkal és mérettel rendelkeznek, és 7,5 vagy 15 fokos lépésszöggel működnek. A Változó Reluktancia szervomotorok gyakran három fázisúak, magas nyomatékot biztosítanak, de jelentős zajt és rezgést okoznak. Nagy részükkel már kiiktatták a fejlett országokban az 80-as évek óta. A Híbríd szervomotorok összevonják az Állandó Kötéses és a Változó Reluktancia típusok előnyeit, két és ötfázisú változatokban találhatóak, illetve 1,8 és 0,72 fokos lépésszöggel rendelkeznek, ami miatt széles körben használnak őket különféle alkalmazásokban.

3. Mi az tartó nyomaték? A tartó nyomaték azt a nyomatéket jelenti, amely megtartja a rotor helyzetét, amikor a léptetőmotor villamosan ellátva van, de nem fordul. Ez egyik legfontosabb paramétere a léptetőmotoroknak. Általánosságban a léptetőmotor tartó nyomatéka közel áll a lassú sebességeknél mérhető nyomatékhoz. Mivel a léptetőmotor kimeneti nyomatéka csökken a sebesség növelésével, a tartó nyomaték fontos értékelési paraméter a léptetőmotoroknál. Például, amikor emberek egy 2 N·m-as léptetőmotorról beszélnek, általában azt jelenti, hogy egy 2 N·m-es tartó nyomatékú léptetőmotort tekintenek, hacsak másképp nem szabályozzák.

4. Mi a detent nyomaték? A detent nyomaték azt a nyomatéket jelenti, amely megtartja a rotor helyzetét, amikor a léptetőmotor nem kap villamos ellátást. Kínában nincs szabványosított fordítás a detent nyomatékra, ami zavart okozhat. A detent nyomaték nem vonatkozik a változó rezgésű (Variable Reluctance) léptetőmotorokra, mivel ezek a rotorok nem végleges írisanyagból készülnek.

5. Mi a szervómotorok pontossága, és halad-e elhalásztatottan? A szervómotorok tipikus pontossága a lépési szög 3-5%-a körül van, és ez a pontosság nem halad elhalásztatottan.

6. Mi a megengedett külső hőmérséklet a szervómotoroknál? Túl magas hőmérséklet demagnetizálni tudja a szervómotorokban lévő mágneses anyagokat, ami csökkenti a nyomatékosztályt és potenciálisan lépések elvesztését eredményezi. Ezért a szervómotorok maximális engedékes külső hőmérséklete attól függ, hogy a konkrét mágneses anyag milyen demagnetizációs ponttal rendelkezik. Általánosságban a mágneses anyagok demagnetizációs pontjai 130 fok Celsius fölött vannak, néhány akár 200 fok Celsius felett is, így egy 80-90 fok Celsius közötti külső hőmérséklet általában normálként értelmeződik.

7. Miért csökken a léptetőmotor nyomatéka, amikor a sebesség növekszik? Amikor a léptetőmotor forgalomba lép, a szélvezeték indukciója fordított elektromos erőt (EMF) termel. Minél magasabb a frekvencia (vagy sebesség), annál nagyobb lesz ez a fordított EMF. Ennek eredményeképpen a motor fázisárami értéke csökken a növekvő frekvenciával (sebességgel), ami vezet a nyomaték csökkenéséhez.

8. Miért tud egy léptetőmotor normálisan működni alacsony sebességeken, de nem indul el magasabb sebességeknél pislákolással? A léptetőmotoroknak van egy technikai paraméterük, az „üresjárati indítási gyakoriság”, amely azt jelenti, hogy milyen impulzusgyakoriságon tud a motor betöltés nélkül elindulni. Ha az impulzusgyakoriság meghaladja ezt az értéket, a motor nem indul el, lépéseket veszít, vagy leáll. Betöltéses körülmények között még alacsonyabb kell legyen az indítási gyakoriságnak. A magas sebességű forgás eléréséhez az impulzusgyakoriságnak egy gyorsítási folyamat kell legyen, kezdve egy alacsonyabb gyakorisággal, és lassan emelkedve a kívánt magasabb gyakoriságra (a motort lassúból gyorsabb sebességre gyorsítva).

9. Hogyan lehet csökkenteni a rezgéseket és a zajt a kétátfás hibrid léptetőmotorok lassú sebességeken való működésekor? A rezgés és a zaj természetes hátrányai a léptetőmotoroknak, amikor alacsony sebességen futnak. Ezek megelőzésére a következő megoldásokat javasoljuk: A. A rezgésterületek elkerülése a mechanikai átviteli arány változtatásával, ha a léptetőmotor egy rezgésterületben működik. B. Mikrolépéses képesséssel rendelkező vezetékek használata, ami a leggyakoribb és egyszerűbb megközelítés. C. Léptetőmotorokra való váltás kisebb lépésszögekkel, például három- vagy ötszintes léptetőmotorokra. D. AC szervomotorok alkalmazása, amelyek majdnem teljesen kiürítik a rezgést és a zaja, de magasabb költséggel járnak. E. Mágneses enyhesítők hozzáadása a motor tengelyéhez, bár ez jelentős mechanikai változásokat igényel.

10. A mikrolépéses vezérlő osztályozottsága jelenti az pontosságot? A léptetőmotorok osztályozási technológiája alapvetően egy elektronikus dämpfényezési technológia (lásd a kapcsolódó irodalmat). Fő célja a léptetőmotor működése során előforduló alacsony frekvenciájú rezgések csökkentése vagy eliminálása, és a javított pontosság csak mellékelt előnnyel bír. Például egy két-fázisú hibrid léptetőmotor esetén, amelynek a lépési szöge 1,8 fok, ha az osztályozó vezérlőt 4-re állítjuk, a motor felbontási képessége 0,45 fok/pulzus. A motor pontosságának eléréséhez vagy közelítéséhez 0,45 fokra nagyon sok tényező hat, például az osztályozó vezérlő áram-ellenőrzésének pontossága. Az osztályozó vezérlők pontossága jelentősen változhat a gyártóktól függően, és magasabb osztályozási értékek lehet, hogy nehezebbé teszik a pontosság ellenőrzését.

11. Mi a különbség a soros és párhuzamos kapcsolási módszerek között négyfázisú hibrid léptetőmotorok és vezérlők esetén? A négyfázisú hibrid léptetőmotorok általában kétfázisú vezérlőkkel működnek. Ezért lehet egy négyfázisú motort vagy soros, vagy párhuzamos konfigurációban csatlakoztatni úgy, hogy mintha kétfázisú lenne. A soros kapcsolási módszer általában akkor használják, amikor a motor alacsony sebességeken működik. Ebben az esetben a vezérlő kimeneti áramának 70%-a kell legyen a motor fázisáramának, ami kevesebb melegterméshez vezet a motorban. A párhuzamos kapcsolási módszer, más néven a magas-sebességű módszer általában akkor használatos, amikor a motor magasabb sebességeken működik. Ekkor a vezérlő kimeneti áramának 140%-a kell legyen a motor fázisáramának, ami több melegterméshez vezet a motorban.

12. Hogyan határozza meg a DC áramellátást a hibrid léptetőmотор vezérlőjéhez? A. Feszültség meghatározása: A hibrid léptetőmotor vezérlőkhez tartozó áramellenállás feszültsége általában egy széles tartományba esik (pl., 12-48VDC). Az áramellenállás feszültségének kiválasztása attól függ, hogy a motor milyen sebességen működik és mi a válaszidő követelménye. Ha a motor magas sebességen működik vagy gyors válaszidőre van szükség, akkor magasabb feszültséget lehet kiválasztani. Fontos azonban biztosítani, hogy az áramellenállás ingainga feszültsége ne haladja meg a vezérlő maximalis bemeneti feszültségét, hogy ne sértsék a vezérlőt. B. Áramerő meghatározása: Az áramellenállás áramerője általában a vezérlő kimeneti fázisáramerőjére (I) alapozva határozzuk meg. Ha lineáris áramellenállást használunk, az áramellenállás áramerőjét 1,1-1,3-szorosa lehet a fázisáramerőnek (I). Ha kapcsolóáramellenállást használunk, az áramellenállás áramerőjét 1,5-2,0-szorosa lehet a fázisáramerőnek (I).