Mitambo ya Stepperinaweza kutumika kwa udhibiti wa kasi na udhibiti wa kuweka nafasi bila kutumia vifaa vya maoni (yaani udhibiti wa kitanzi wazi), kwa hivyo suluhisho hili la kiendeshi ni la kiuchumi na la kutegemewa. Katika vifaa vya otomatiki, vyombo, gari la stepper limetumika sana. Lakini watumiaji wengi wa wafanyakazi wa kiufundi juu ya jinsi ya kuchagua motor stepper sahihi, jinsi ya kufanya utendaji bora wa gari stepper au kuwa na maswali zaidi. Karatasi hii inajadili uteuzi wa motors stepper, kulenga matumizi ya baadhi stepper motor uhandisi uzoefu, natumaini kwamba umaarufu wa motors stepper katika vifaa automatisering na jukumu katika kumbukumbu.
1. Utangulizi wamotor stepper
Gari ya hatua pia inajulikana kama motor ya kunde au motor ya hatua. Inasonga mbele kwa pembe fulani kila wakati hali ya msisimko inabadilishwa kulingana na ishara ya mapigo ya pembejeo, na inabaki tuli katika nafasi fulani wakati hali ya msisimko inabakia bila kubadilika. Hii huruhusu motor stepper kubadilisha mawimbi ya mipigo ya pembejeo kuwa uhamishaji unaolingana wa angular kwa pato. Kwa kudhibiti idadi ya mapigo ya pembejeo unaweza kuamua kwa usahihi uhamisho wa angular wa pato ili kufikia nafasi nzuri zaidi; na kwa kudhibiti mzunguko wa mapigo ya pembejeo unaweza kudhibiti kwa usahihi kasi ya angular ya pato na kufikia madhumuni ya udhibiti wa kasi. Mwishoni mwa miaka ya 1960, aina mbalimbali za motors za hatua za hatua zilikuja, na miaka 40 iliyopita imeona maendeleo ya haraka. Motors za Stepper zimeweza motors DC, motors asynchronous, pamoja na motors synchronous kando, kuwa aina ya msingi ya motor. Kuna aina tatu za motors za stepper: tendaji (aina ya VR), sumaku ya kudumu (aina ya PM) na mseto (aina ya HB). Gari ya stepper ya mseto inachanganya faida za aina mbili za kwanza za motor stepper. motor stepper lina rotor (rotor msingi, sumaku ya kudumu, shimoni, fani mpira), stator (vilima, stator msingi), mbele na nyuma mwisho caps, nk Kawaida ya awamu mbili ya awamu ya mseto stepper motor ina stator na 8 meno kubwa, meno 40 ndogo na rotor na meno 50 ndogo; motor ya awamu tatu ina stator yenye meno 9 makubwa, meno madogo 45 na rotor yenye meno madogo 50.
2. Kanuni ya udhibiti
Themotor stepperhaiwezi kuunganishwa moja kwa moja na usambazaji wa umeme, wala haiwezi kupokea moja kwa moja ishara za mapigo ya umeme, lazima itambuliwe kupitia kiolesura maalum - kiendesha gari cha stepper kuingiliana na usambazaji wa umeme na mtawala. Dereva wa gari la stepper kwa ujumla linajumuisha msambazaji wa pete, na mzunguko wa amplifier ya nguvu. Mgawanyiko wa pete hupokea ishara za udhibiti kutoka kwa mtawala. Kila wakati ishara ya mapigo inapokewa pato la kigawanyaji cha pete hubadilishwa mara moja, hivyo kuwepo au kutokuwepo na mzunguko wa ishara ya mapigo inaweza kuamua ikiwa kasi ya motor ya stepper ni ya juu au ya chini, kuongeza kasi au kupungua kwa kuanza au kuacha. Msambazaji wa pete lazima pia afuatilie ishara ya mwelekeo kutoka kwa kidhibiti ili kubaini ikiwa mabadiliko ya hali ya pato lake yapo katika mpangilio mzuri au hasi, na kwa hivyo kuamua uendeshaji wa gari la stepper.
3. Vigezo kuu
①Nambari ya kuzuia: hasa 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, nk.
②Nambari ya awamu: idadi ya coil ndani ya stepper motor, stepper motor awamu ya idadi ujumla ina awamu mbili, awamu ya tatu, awamu ya tano. Uchina hutumia motors za awamu mbili hasa, awamu ya tatu pia ina matumizi fulani. Japani hutumiwa mara nyingi zaidi motors za awamu ya tano
③Pembe ya hatua: inayolingana na ishara ya mapigo, uhamishaji wa angular wa mzunguko wa rota. Fomula ya kuhesabu pembe ya hatua ya stepper motor ni kama ifuatavyo
Pembe ya hatua = 360° ÷ (2mz)
m idadi ya awamu ya motor stepper
Z idadi ya meno ya rotor ya motor stepper.
Kwa mujibu wa fomula iliyo hapo juu, angle ya hatua ya awamu mbili, awamu ya tatu na awamu ya tano motors stepper ni 1.8 °, 1,2 ° na 0.72 ° kwa mtiririko huo.
④ Torque ya kushikilia: ni torque ya vilima vya stator ya injini kupitia mkondo uliokadiriwa, lakini rota haizunguki, stator inafunga rota. Kushikilia torque ni parameter muhimu zaidi ya motors stepper, na ni msingi kuu kwa ajili ya uteuzi motor
⑤ Torque ya kuweka: ni torque inayohitajika kugeuza rota kwa nguvu ya nje wakati motor haipiti mkondo. Torque ni moja ya viashiria vya utendaji wa kutathmini motor, kwa upande wa vigezo vingine ni sawa, torque ndogo ya kuweka inamaanisha kuwa "athari ya yanayopangwa" ni ndogo, yenye faida zaidi kwa ulaini wa gari inayoendesha kwa kasi ya chini ya sifa za mzunguko wa torque: inahusu sifa za mzunguko wa torque, operesheni thabiti ya gari kwa kasi fulani inaweza kuhimili kasi ya kasi fulani. Curve ya muda-frequency hutumiwa kuelezea uhusiano kati ya torque ya juu na kasi (frequency) bila kupoteza hatua. Mzunguko wa mzunguko wa torque ni parameter muhimu ya motor stepper na ni msingi kuu wa uteuzi wa motor.
⑥ Iliyopimwa sasa: vilima vya sasa vya motor inahitajika kudumisha torque iliyokadiriwa, thamani inayofaa
4, kuchagua pointi
Maombi ya viwandani kutumika katika stepper motor kasi hadi 600 ~ 1500rpm, kasi ya juu, unaweza kufikiria kufungwa-kitanzi stepper motor drive, au kuchagua sahihi zaidi servo drive mpango stepper motor uteuzi hatua (ona takwimu hapa chini).
(1) Uchaguzi wa angle ya hatua
Kwa mujibu wa idadi ya awamu ya motor, kuna aina tatu za angle ya hatua: 1.8 ° (awamu mbili), 1.2 ° (awamu ya tatu), 0.72 ° (awamu ya tano). Bila shaka, pembe ya hatua ya awamu ya tano ina usahihi wa juu zaidi lakini motor na dereva wake ni ghali zaidi, hivyo haitumiwi sana nchini China. Kwa kuongeza, madereva ya kawaida ya stepper sasa yanatumia teknolojia ya ugawaji wa gari, katika mgawanyiko wa 4 hapa chini, usahihi wa angle ya hatua ya ugawaji bado unaweza kuhakikishiwa, hivyo ikiwa viashiria vya usahihi wa angle ya hatua peke yake kutoka kwa kuzingatia, motor ya awamu ya tano inaweza kubadilishwa na awamu mbili au awamu ya tatu motor stepper. Kwa mfano, katika uwekaji wa aina fulani ya risasi kwa mzigo wa skrubu wa 5mm, ikiwa motor ya hatua ya awamu mbili inatumiwa na dereva imewekwa katika sehemu ndogo 4, idadi ya mipigo kwa kila mapinduzi ya motor ni 200 x 4 = 800, na mapigo sawa ni 5 ÷ 800 = 0.006.5 mm ya accura = 0.006.5 mm. mahitaji.
(2) Torque tuli (kushikilia torque) uteuzi
Taratibu zinazotumika sana za upokezaji wa mizigo ni pamoja na mikanda iliyosawazishwa, baa za nyuzi, rack na pinion, n.k. Wateja kwanza huhesabu mzigo wao wa mashine (hasa torque ya kuongeza kasi pamoja na torque ya msuguano) inayogeuzwa kuwa torati inayohitajika kwenye shimoni ya gari. Halafu, kulingana na kasi ya juu ya kukimbia inayohitajika na maua ya umeme, kesi mbili tofauti za utumiaji zifuatazo ili kuchagua torati inayofaa ya kushikilia motor ya stepper ① kwa utumiaji wa kasi inayohitajika ya gari ya 300pm au chini: ikiwa mzigo wa mashine unageuzwa kuwa shimoni ya gari inayohitajika torque T1, basi torque hii ya mzigo inazidishwa na sababu ya usalama inayohitajika, 201. motor hold moment Tn ②2 kwa ajili ya maombi yanayohitaji kasi ya motor ya 300pm au zaidi: weka kasi ya juu Nmax, ikiwa mzigo wa mashine unabadilishwa kuwa shimoni la motor, torque inayohitajika ya mzigo ni T1, basi torque hii ya mzigo inazidishwa na sababu ya usalama SF (kawaida 2.5-3.5), ambayo inatoa torque Tn. Rejelea Mchoro 4 na uchague mfano unaofaa. Kisha tumia curve ya muda-frequency kuangalia na kulinganisha: kwenye curve ya muda-frequency, kasi ya juu ya Nmax inayohitajika na mtumiaji inalingana na torque ya kiwango cha juu iliyopotea ya T2, kisha torque ya kiwango cha juu iliyopotea T2 inapaswa kuwa zaidi ya 20% kubwa kuliko T1. Vinginevyo, ni muhimu kuchagua motor mpya na torque kubwa, na angalia na kulinganisha tena kulingana na mzunguko wa mzunguko wa torque ya motor mpya iliyochaguliwa.
(3) Kadiri nambari ya msingi ya injini inavyokuwa kubwa, ndivyo torque ya kushikilia inavyoongezeka.
(4) kulingana na sasa lilipimwa kuchagua vinavyolingana stepper dereva.
Kwa mfano, sasa iliyopimwa ya motor 57CM23 ni 5A, basi unalingana na kiwango cha juu kinachoruhusiwa cha gari la zaidi ya 5A (tafadhali kumbuka kuwa ni thamani ya ufanisi badala ya kilele), vinginevyo ukichagua sasa upeo wa gari la 3A tu, torque ya juu ya pato la motor inaweza tu kuwa karibu 60%!
5, uzoefu wa maombi
(1) stepper motor chini frequency resonance tatizo
Ugawanyiko wa gari la stepper ni njia bora ya kupunguza resonance ya chini ya mzunguko wa motors za stepper. Chini ya 150rpm, gari la ugawaji ni bora sana katika kupunguza vibration ya motor. Kinadharia, kadiri mgawanyiko unavyokuwa mkubwa, ndivyo athari bora katika kupunguza mtetemo wa gari la stepper, lakini hali halisi ni kwamba mgawanyiko huongezeka hadi 8 au 16 baada ya athari ya uboreshaji katika kupunguza mtetemo wa motor ya hatua kufikia kiwango cha juu.
Katika miaka ya hivi karibuni, kumekuwa na viendeshi vya anti-frequency resonance stepper vilivyoorodheshwa nyumbani na nje ya nchi, Leisai's DM, DM-S mfululizo wa bidhaa, teknolojia ya anti-low-frequency resonance. Mfululizo huu wa madereva hutumia fidia ya harmonic, kwa njia ya fidia ya amplitude na awamu inayolingana, inaweza kupunguza sana vibration ya chini ya mzunguko wa motor stepper, kufikia vibration ya chini na uendeshaji wa chini wa kelele ya motor.
(2) Athari za mgawanyiko wa motor stepper juu ya usahihi wa nafasi
Mzunguko wa gari la mgawanyiko wa gari la Stepper hauwezi tu kuboresha laini ya harakati ya kifaa, lakini pia inaweza kuboresha usahihi wa nafasi ya vifaa. Majaribio yanaonyesha kuwa:Katika jukwaa la mwendo wa kiendeshi cha kiendeshi cha ukanda unaolandanishwa, mgawanyiko wa gari la stepper 4, motor inaweza kuwekwa kwa usahihi katika kila hatua.
Muda wa kutuma: Juni-11-2023