Alcune domande popolari sui motori passo-passo

1. Cos'è un motore a passo? Un motore a passo è un attuatore che converte gli impulsi elettrici in uno spostamento angolare. In termini semplici, quando un driver a passo riceve un segnale impulsivo, fa ruotare il motore a passo di un angolo fisso (noto come angolo di passo) in una direzione specificata. Puoi controllare lo spostamento angolare controllando il numero di impulsi, ottenendo un posizionamento preciso. Inoltre, puoi controllare la velocità e l'accelerazione del motore regolando la frequenza degli impulsi per il controllo della velocità.

2. Quali sono i tipi di motori a passo? I motori a passo sono classificati in tre tipi: a Magnete Permanente (PM), a Riluttanza Variabile (VR) e Ibrido (HB). I motori a passo a Magnete Permanente hanno di solito due fasi, con un momento ridotto e dimensioni contenute, e un angolo di passo di 7,5 o 15 gradi. I motori a passo a Riluttanza Variabile hanno generalmente tre fasi, fornendo un'alta coppia ma producendo rumore e vibrazione significativi. Sono stati largamente eliminati nei paesi sviluppati dagli anni '80. I motori a passo Ibridi combinano i vantaggi dei tipi a Magnete Permanente e a Riluttanza Variabile ed esistono in varianti a due fasi e a cinque fasi, con angoli di passo rispettivamente di 1,8 e 0,72 gradi, il che li rende ampiamente utilizzati in varie applicazioni.

3. Cos'è il Torque di Blocco? Il torque di blocco si riferisce al torque che tiene il rotore fermo quando il motore a passo è alimentato ma non ruota. È uno dei parametri più importanti di un motore a passo. Di solito, il torque di blocco di un motore a passo è vicino al torque a basse velocità. Poiché il torque di uscita di un motore a passo diminuisce con l'aumentare della velocità, il torque di blocco diventa un parametro fondamentale per la valutazione del motore a passo. Ad esempio, quando si parla di un motore a passo da 2 N·m, di solito significa un motore a passo con un torque di blocco di 2 N·m, a meno che non sia specificato diversamente.

4. Cos'è il Torque di Detent? Il torque di detent si riferisce al torque che tiene il rotore fermo quando il motore a passo non è alimentato. Non esiste una traduzione standardizzata per Torque di Detent in Cina, il che può causare fraintendimenti. Il torque di detent non è applicabile ai motori a passo ad Esitazione Variabile poiché i loro rotor non sono realizzati con materiali magnetici permanenti.

5. Qual è la precisione dei motori a passo e questa è cumulativa? La precisione tipica dei motori a passo è all'interno del 3-5% dell'angolo di passo, e questa precisione non è cumulativa.

6. Qual è la temperatura esterna ammissibile per i motori a passo? Temperature eccessivamente alte possono demagnetizzare i materiali magnetici nei motori a passo, causando una riduzione della coppia e un eventuale perdita di passi. Pertanto, la temperatura esterna massima ammissibile per un motore a passo dipende dal punto di demagnetizzazione del materiale magnetico specifico utilizzato. In generale, i materiali magnetici hanno punti di demagnetizzazione superiori a 130 gradi Celsius, alcuni superano persino i 200 gradi Celsius, quindi una temperatura esterna di 80-90 gradi Celsius è generalmente considerata normale.

7. Perché il couples di un motore a passo diminuisce al aumento della velocità? Quando un motore a passo ruota, l'induttanza delle sue bobine generatrici produce una forza elettromotrice inversa (EMF). Più alta è la frequenza (o velocità), più questa EMF inversa aumenta. Di conseguenza, la corrente di fase nel motore diminuisce con l'aumentare della frequenza (velocità), causando una riduzione del couples.

8. Perché un motore passo-passo può funzionare normalmente a bassa velocità ma non riesce a partire a velocità più alte con un rumore stridulo? I motori passo-passo hanno un parametro tecnico chiamato "frequenza di avvio a vuoto", che si riferisce alla frequenza di impulso a cui un motore passo-passo può avviarsi senza carico. Se la frequenza di impulso supera questo valore, il motore potrebbe non avviarsi, perdere passi o bloccarsi. In situazioni con carico, la frequenza di avvio dovrebbe essere ancora più bassa. Per raggiungere una rotazione ad alta velocità, la frequenza degli impulsi deve avere un processo di accelerazione, partendo da una frequenza inferiore e aumentando gradualmente fino alla frequenza desiderata (accelerando il motore da una velocità bassa a una alta).

9. Come si possono ridurre le vibrazioni e il rumore quando i motori passo-passo ibridi a due fasi operano a basse velocità? Le vibrazioni e il rumore sono svantaggi intrinseci dei motori passo-passo quando funzionano a basse velocità. Per mitigare questi problemi, è possibile prendere in considerazione le seguenti soluzioni: A. Evitare le zone di risonanza cambiando il rapporto di trasmissione meccanico se il motore passo-passo opera all'interno di una zona di risonanza. B. Utilizzare driver con capacità di microstep, che è l'approccio più comune e diretto. C. Passare a motori passo-passo con angoli di passo più piccoli, come i motori passo-passo a tre o cinque fasi. D. Trasferirsi a motori servo AC, che possono quasi eliminare completamente le vibrazioni e il rumore ma a un costo maggiore. E. Aggiungere smorzatori magnetici all'asse del motore, anche se ciò richiede modifiche meccaniche significative.

10. Il conteggio delle sottodivisioni di un driver a micropasso rappresenta l'accuratezza? La tecnologia di sottodivisione dei motori passo-passo è essenzialmente una forma di tecnologia di smorzamento elettronico (fare riferimento alla letteratura pertinente). Lo scopo principale è quello di ridurre o eliminare le vibrazioni a bassa frequenza durante l'operazione del motore passo-passo, e l'accuratezza migliorata è solo un vantaggio aggiuntivo. Ad esempio, nel caso di un motore passo-passo ibrido bifase con un angolo di passo di 1,8 gradi, se il driver di sottodivisione è impostato su 4, la risoluzione del motore è di 0,45 gradi per impulso. Se l'accuratezza del motore può raggiungere o avvicinarsi a 0,45 gradi dipende da fattori come la precisione del controllo corrente nel driver di sottodivisione. L'accuratezza dei driver di sottodivisione può variare notevolmente tra i diversi produttori, e conteggi di sottodivisione più alti possono rendere più difficoltoso controllare l'accuratezza.

11. Qual è la differenza tra i metodi di connessione in serie e in parallelo per i motori passo-passo ibridi a quattro fasi e i relativi driver? I motori passo-passo ibridi a quattro fasi sono generalmente pilotati da driver a due fasi. Pertanto, è possibile connettere il motore a quattro fasi in configurazione seriale o parallela per farlo comportare come un motore a due fasi. Il metodo di connessione in serie viene generalmente utilizzato quando il motore opera a velocità più basse. In questo caso, la corrente di uscita del driver dovrebbe essere pari al 70% della corrente di fase del motore, il che risulta in una minore generazione di calore dal motore. Il metodo di connessione in parallelo, noto anche come metodo ad alta velocità, viene generalmente utilizzato quando il motore opera a velocità elevate. Richiede che la corrente di uscita del driver sia pari al 140% della corrente di fase del motore, causando una maggiore generazione di calore dal motore.

12. Come si determina l'alimentazione a corrente continua per i driver dei motori passo-passo ibridi? A. Determinazione della Tensione: La tensione dell'alimentatore per i driver dei motori passo-passo ibridi cade generalmente all'interno di un ampio intervallo (ad esempio, 12 a 48VCC). La scelta della tensione dell'alimentatore dipende dalla velocità operativa del motore e dai requisiti di risposta. Se il motore opera a velocità elevate o richiede una rapida risposta, può essere selezionata una tensione più alta. Tuttavia, è importante assicurarsi che la tensione di increspatura dell'alimentatore non superi la tensione di ingresso massima del driver per evitare danni al driver. B. Determinazione della Corrente: La corrente dell'alimentatore viene generalmente determinata in base alla corrente di fase di uscita del driver (I). Se si utilizza un alimentatore lineare, la corrente dell'alimentatore può essere impostata a 1,1-1,3 volte la corrente di fase (I). Se si utilizza un alimentatore a commutazione, la corrente dell'alimentatore può essere impostata a 1,5-2,0 volte la corrente di fase (I).