Деякі популярні питання про кроковий двигун

1. Що таке кроковий двигун? Кроковий двигун - це виконавчий пристрій, який перетворює електричні імпульси в кутову зсуву. У простих термінах, коли кроковий драйвер отримує імпульсний сигнал, він запускає кроковий двигун для обертання на фіксований кут (відомий як кут кроку) у вказаному напрямку. Ви можете керувати кутовою зсувою, контролюючи кількість імпульсів, щоб досягти точного позиціонування. Також ви можете керувати швидкістю та прискоренням мотора, регулюючи частоту імпульсів для керування швидкістю.

2. Які існують типи крокових моторів? Крокові мотори діляться на три типи: Заступний Магніт (PM), Змінна Релуктанція (VR) та Гібридний (HB). Заступні магнітні крокові мотори зазвичай мають два фази, менший крутний момент та розмір, а також кут кроку 7,5 або 15 градусів. Мотори змінної релуктанції зазвичай мають три фази, забезпечуючи високий крутний момент, але викликаючи значний шум та вibrацію. Вони були майже повністю виключені в розвинених країнах з 1980-х років. Гібридні крокові мотори поєднують переваги застupних магнітних та моторів змінної релуктанції, що надходить у двофазному та п'ятифазному варіантах, з кутами кроку 1,8 та 0,72 градусів відповідно, що робить їх широко використованими у різних застосуваннях.

3. Що таке тримальний ковз? Тримальний ковз відноситься до ковзу, який утримує ротор на місці, коли кроковий двигун підключений до електропостачання, але не обертається. Це одна з найважливіших характеристик крокового двигуна. Зазвичай, тримальний ковз крокового двигуна наближений до ковзу при низьких швидкостях. Оскільки вихідний ковз крокового двигуна зменшується зі збільшенням швидкості, тримальний ковз стає ключевим параметром для оцінки крокового двигуна. Наприклад, коли говорять про кроковий двигун 2 Н·м, це зазвичай означає кроковий двигун з тримальним ковзом 2 Н·м, якщо інше не вказано.

4. Що таке детент-ковз? Детент-ковз відноситься до ковзу, який утримує ротор на місці, коли кроковий двигун не підключений до електропостачання. В Китаї немає стандартизованого перекладу терміну 'детент-ковз', що може призвести до недорозумінь. Детент-ковз не застосовується до крокових двигунів змінної релуктанції, оскільки їхні ротори не виготовлені з матеріалів постійного магнету.

5. Яка точність крокових моторів, і чи є вона накопичувальною? Типова точність крокових моторів становить 3-5% від кута кроку, і ця точність не є накопичувальною.

6. Яка дозволена зовнішня температура для крокових моторів? Занадто високі температури можуть демагнітувати магнітні матеріали у крокових моторів, що призводить до зменшення моменту круття та можливості втрати кроків. Отже, максимальна дозволена зовнішня температура крокового мотора залежить від точки демагнітування конкретного магнітного матеріалу, який використовується. Зазвичай магнітні матеріали мають точки демагнітування вище 130 градусів Цельсія, деякі навіть перевищують 200 градусів Цельсія, тому зовнішня температура 80-90 градусів Цельсія зазвичай вважається нормальною.

7. Чому крутний момент у крокового двигуна зменшується зі збільшенням швидкості? Коли кроковий двигун обертається, індуктивність його обмоток породжує зворотню електромотивну силу (ЕМС). Чим вища частота (або швидкість), тим більшою стає ця зворотня ЕМС. Як наслідок, фазний струм у двигуні зменшується зі збільшенням частоти (швидкості), що призводить до зменшення крутного моменту.

8. Чому кроковий двигун може нормально працювати на низьких швидкостях, але не стартувати на вищих швидкостях зі скріпінням? У крокових двигунів є технічний параметр, який називається "частотою запуску без навантаження", це означає частоту імпульсів, при якій кроковий двигун може стартувати без навантаження. Якщо частота імпульсів перевищує це значення, двигун може не стартувати, втрачати кроки або застрягати. У випадках з навантаженням частота старту повинна бути навіть нижчою. Щоб досягти високої швидкості обертання, частота імпульсів має мати процес прискорення, починаючи з нижчої частоти і поступово збільшуючись до бажаної високої частоти (прискорюючи двигун від низької до високої швидкості).

9. Як можна зменшити вibrації та шум під час роботи двофазних гібридних крокових моторів на низьких швидкостях? Вibrації та шум є власними недоліками крокових моторів при роботі на низьких швидкостях. Щоб зменшити ці проблеми, ви можете розглянути такі рішення: A. Уникнення резонансних зон шляхом зміни механічного передатнього числа, якщо кроковий мотор працює у резонансній зоні. B. Використання драйверів з можливістю микрошагу, що є найпоширенішим та найпростішим підходом. C. Перехід на крокові мотори з меншими кутами кроку, наприклад, трифазні або п'ятифазні крокові мотори. D. Заміна на AC сервомотори, які майже повністю вилучують вibrації та шум, але мають вищу вартість. E. Додавання магнітних демпферів до валу мотора, хоча це потребує значних механічних змін.

10. Чи відображає кількість підрозділів мікрокрокового приводу його точність? Технологія підрозділення крокових моторів фактично є видом електронної технології демпфування (див. відповідну літературу). Основна мета цієї технології полягає у зменшенні або видаленні низкочастотних коливань під час роботи крокових моторів, а покращена точність є лише додатковим перевагою. Наприклад, у випадку двофазного гібридного крокового мотора з кутом кроку 1.8 градусів, якщо підроздільний привід встановлено на 4, розрішувальна здатність мотора становитиме 0.45 градусів на імпульс. Чи може точність мотора досягати або наближатися до 0.45 градусів залежить від таких факторів, як точність керування струмом у підроздільному приводі. Точність підроздільних приводів може значно варіювати між різними виробниками, і більша кількість підрозділів може робити керування точністю складнішим.

11. Яка різниця між серійним і паралельним методами підключення для чотирьохфазних гібридних крокових двигунів та приводів? Чотирьохфазні гібридні крокові двигуни, як правило, приводяться у дію двофазними приводами. Тому ви можете підключити чотирьохфазний двигун або у серійній, або у паралельній конфігурації, щоб зробити його поведінку подібною до двофазного двигуна. Серійний метод підключення зазвичай використовується у ситуаціях, коли двигун працює на нижчих швидкостях. У цьому випадку поточна сила виходу привода має бути 70% від фазової сили струму двигуна, що призводить до меншої генерації тепла у двигуні. Паралельний метод підключення, також відомий як високосповідний метод, зазвичай використовується, коли двигун працює на вищих швидкостях. Він потребує, щоб поточна сила виходу привода становила 140% від фазового струму двигуна, що призводить до більшої генерації тепла у двигуні.

12. Як ви визначаєте ДC джерело живлення для гібридних крокових приводів? А. Визначення напруги: Напруга джерела живлення для гібридних крокових приводів зазвичай знаходиться у широкому діапазоні (наприклад, 12 до 48ВDC). Вибір напруги джерела живлення залежить від швидкості роботи мотора та вимог до відгуку. Якщо мотор працює на високих швидкостях або потрібен швидкий відгук, можна обрати більшу напругу. Проте, важливо забезпечити, щоб пульсаційна напруга джерела живлення не перевищувала максимальну входову напругу приводу, щоб уникнути його пошкодження. Б. Визначення струму: Потужність джерела струму загалом визначається на основі фазового струму виходу приводу (I). Якщо використовується лінійне джерело живлення, струм джерела можна встановити у 1.1-1.3 разів більше фазового струму (I). Якщо використовується перетворювач струму, струм джерела можна встановити у 1.5-2.0 разів більше фазового струму (I).