1. Τι είναι ένας βηματικός κινητήρας;
Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένας ενεργοποιητής που μετατρέπει τους ηλεκτρικούς παλμούς σε γωνιακή μετατόπιση. Με απλά λόγια: όταν ο βηματικός οδηγός λαμβάνει ένα σήμα παλμού, τον οδηγεί να περιστρέψει μια σταθερή γωνία (και γωνία βήματος) στην καθορισμένη κατεύθυνση. Μπορείτε να ελέγξετε τον αριθμό των παλμών για να ελέγξετε τη γωνιακή μετατόπιση, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της ακριβούς τοποθέτησης. Ταυτόχρονα, μπορείτε να ελέγξετε τη συχνότητα των παλμών για να ελέγξετε την ταχύτητα και την επιτάχυνση της περιστροφής του κινητήρα, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της ρύθμισης της ταχύτητας.
2. Τι είδους βηματικοί κινητήρες υπάρχουν;
Υπάρχουν τρία είδη βηματικών κινητήρων: μόνιμου μαγνήτη (PM), αντιδραστικός (VR) και υβριδικός (HB). Ο βηματικός κινητήρας μόνιμου μαγνήτη είναι γενικά διφασικός, με μικρότερη ροπή και όγκο, και η γωνία βηματισμού είναι γενικά 7,5 μοίρες ή 15 μοίρες. Ο αντιδραστικός βηματισμός είναι γενικά τριφασικός, με μεγάλη ροπή εξόδου, και η γωνία βηματισμού είναι γενικά 1,5 μοίρες, αλλά ο θόρυβος και οι κραδασμοί είναι μεγάλοι. Στην Ευρώπη, τις Ηνωμένες Πολιτείες και άλλες ανεπτυγμένες χώρες τη δεκαετία του '80 έχει εξαλειφθεί. Ο υβριδικός βηματισμός αναφέρεται σε ένα μείγμα μόνιμου μαγνήτη και των πλεονεκτημάτων του τύπου αντίδρασης. Χωρίζεται σε διφασικό και πενταφασικό: η διφασική γωνία βηματισμού είναι γενικά 1,8 μοίρες και η πενταφασική γωνία βηματισμού είναι γενικά 0,72 μοίρες. Αυτός ο τύπος βηματικού κινητήρα είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος.
3. Ποια είναι η ροπή συγκράτησης (HOLDING TORQUE);
Η ροπή συγκράτησης (HOLDING TORQUE) αναφέρεται στη ροπή του στάτη που ασφαλίζει τον ρότορα όταν ο βηματικός κινητήρας είναι ενεργοποιημένος αλλά δεν περιστρέφεται. Είναι μία από τις πιο σημαντικές παραμέτρους ενός βηματικού κινητήρα και συνήθως η ροπή ενός βηματικού κινητήρα σε χαμηλές ταχύτητες είναι κοντά στη ροπή συγκράτησης. Δεδομένου ότι η ροπή εξόδου ενός βηματικού κινητήρα συνεχίζει να μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας και η ισχύς εξόδου αλλάζει με την αύξηση της ταχύτητας, η ροπή συγκράτησης γίνεται μία από τις πιο σημαντικές παραμέτρους για τη μέτρηση ενός βηματικού κινητήρα. Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι λένε βηματικό κινητήρα 2N.m, εννοούν έναν βηματικό κινητήρα με ροπή συγκράτησης 2N.m χωρίς ειδικές οδηγίες.
4. Τι είναι η ροπή συγκράτησης;
Η ΡΟΠΗ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗΣ είναι η ροπή με την οποία ο στάτορας κλειδώνει τον ρότορα όταν ο βηματικός κινητήρας δεν είναι ενεργοποιημένος. Η ΡΟΠΗ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗΣ δεν μεταφράζεται με ομοιόμορφο τρόπο στην Κίνα, κάτι που είναι εύκολο να παρερμηνευτεί. Δεδομένου ότι ο ρότορας του αντιδραστικού βηματικού κινητήρα δεν είναι υλικό μόνιμου μαγνήτη, δεν έχει ΡΟΠΗ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗΣ.
5. Ποια είναι η ακρίβεια του βηματικού κινητήρα; Είναι αθροιστική;
Γενικά, η ακρίβεια του βηματικού κινητήρα είναι 3-5% της γωνίας βηματισμού και δεν είναι αθροιστική.
6. Πόση θερμοκρασία επιτρέπεται στο εξωτερικό του βηματικού κινητήρα;
Η υψηλή θερμοκρασία του βηματικού κινητήρα θα απομαγνητίσει πρώτα το μαγνητικό υλικό του κινητήρα, γεγονός που θα οδηγήσει σε πτώση ροπής ή ακόμα και σε εκτός βήματος βαθμίδα, επομένως η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για το εξωτερικό του κινητήρα θα πρέπει να εξαρτάται από το σημείο απομαγνήτισης του μαγνητικού υλικού των διαφόρων κινητήρων. Γενικά, το σημείο απομαγνήτισης του μαγνητικού υλικού είναι πάνω από 130 βαθμούς Κελσίου, και ορισμένα από αυτά φτάνουν ακόμη και πάνω από 200 βαθμούς Κελσίου, επομένως είναι απολύτως φυσιολογικό το εξωτερικό του βηματικού κινητήρα να βρίσκεται στην περιοχή θερμοκρασίας 80-90 βαθμών Κελσίου.
7. Γιατί η ροπή του βηματικού κινητήρα μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας περιστροφής;
Όταν περιστρέφεται ο βηματικός κινητήρας, η επαγωγή κάθε φάσης της περιέλιξης του κινητήρα θα σχηματίσει μια αντίστροφη ηλεκτρεγερτική δύναμη. Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστροφη ηλεκτρεγερτική δύναμη. Υπό την επίδραση αυτής της δύναμης, το ρεύμα φάσης του κινητήρα μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας (ή της ταχύτητας), γεγονός που οδηγεί σε μείωση της ροπής.
8. Γιατί ο βηματικός κινητήρας μπορεί να λειτουργεί κανονικά σε χαμηλές ταχύτητες, αλλά αν είναι υψηλότερη από μια συγκεκριμένη ταχύτητα δεν μπορεί να ξεκινήσει και συνοδεύεται από σφύριγμα;
Ο βηματικός κινητήρας έχει μια τεχνική παράμετρο: συχνότητα εκκίνησης χωρίς φορτίο, δηλαδή η συχνότητα παλμών του βηματικού κινητήρα μπορεί να ξεκινήσει κανονικά χωρίς φορτίο. Εάν η συχνότητα παλμών είναι υψηλότερη από αυτήν την τιμή, ο κινητήρας δεν μπορεί να ξεκινήσει κανονικά και μπορεί να χάσει το βήμα ή να μπλοκάρει. Σε περίπτωση φορτίου, η συχνότητα εκκίνησης πρέπει να είναι χαμηλότερη. Εάν ο κινητήρας πρόκειται να επιτύχει υψηλή ταχύτητα περιστροφής, η συχνότητα παλμών πρέπει να επιταχυνθεί, δηλαδή η συχνότητα εκκίνησης να είναι χαμηλή και στη συνέχεια να αυξηθεί στην επιθυμητή υψηλή συχνότητα (ταχύτητα κινητήρα από χαμηλή σε υψηλή) σε μια συγκεκριμένη επιτάχυνση.
9. Πώς να ξεπεράσω τους κραδασμούς και τον θόρυβο ενός διφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα σε χαμηλή ταχύτητα;
Οι κραδασμοί και ο θόρυβος είναι εγγενή μειονεκτήματα των βηματικών κινητήρων όταν περιστρέφονται σε χαμηλές ταχύτητες, τα οποία γενικά μπορούν να ξεπεραστούν με τα ακόλουθα προγράμματα:
Α. Εάν ο βηματικός κινητήρας τυχαίνει να λειτουργεί στην περιοχή συντονισμού, η περιοχή συντονισμού μπορεί να αποφευχθεί αλλάζοντας τη μηχανική μετάδοση, όπως η σχέση μείωσης.
Β. Υιοθετήστε τον οδηγό με λειτουργία υποδιαίρεσης, η οποία είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη και ευκολότερη μέθοδος.
Γ. Αντικαταστήστε με βηματικό κινητήρα με μικρότερη γωνία βήματος, όπως τριφασικό ή πενταφασικό βηματικό κινητήρα.
Δ. Μετάβαση σε σερβοκινητήρες AC, οι οποίοι μπορούν σχεδόν πλήρως να ξεπεράσουν τους κραδασμούς και τον θόρυβο, αλλά με υψηλότερο κόστος.
Ε. Στον άξονα του κινητήρα με μαγνητικό αποσβεστήρα, η αγορά έχει τέτοια προϊόντα, αλλά η μηχανική δομή της μεγαλύτερης αλλαγής.
10. Η υποδιαίρεση της μονάδας δίσκου αντιπροσωπεύει την ακρίβεια;
Η παρεμβολή βηματικού κινητήρα είναι ουσιαστικά μια ηλεκτρονική τεχνολογία απόσβεσης (ανατρέξτε στη σχετική βιβλιογραφία), ο κύριος σκοπός της οποίας είναι η εξασθένηση ή η εξάλειψη των κραδασμών χαμηλής συχνότητας του βηματικού κινητήρα, και η βελτίωση της ακρίβειας λειτουργίας του κινητήρα είναι μόνο μια παρεμπίπτουσα συνάρτηση της τεχνολογίας παρεμβολής. Για παράδειγμα, για έναν διφασικό υβριδικό βηματικό κινητήρα με γωνία βηματισμού 1,8°, εάν ο αριθμός παρεμβολής του οδηγού παρεμβολής έχει οριστεί σε 4, τότε η ανάλυση λειτουργίας του κινητήρα είναι 0,45° ανά παλμό. Το εάν η ακρίβεια του κινητήρα μπορεί να φτάσει ή να πλησιάσει τις 0,45° εξαρτάται επίσης από άλλους παράγοντες, όπως η ακρίβεια του ελέγχου ρεύματος παρεμβολής του οδηγού παρεμβολής. Διαφορετικοί κατασκευαστές ακρίβειας υποδιαιρεμένης μονάδας κίνησης μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Όσο μεγαλύτερα είναι τα υποδιαιρεμένα σημεία, τόσο πιο δύσκολο είναι να ελεγχθεί η ακρίβεια.
11. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σειριακής σύνδεσης και της παράλληλης σύνδεσης ενός τετραφασικού υβριδικού βηματικού κινητήρα και οδηγού;
Ο τετραφασικός υβριδικός βηματικός κινητήρας γενικά κινείται από διφασικό οδηγό, επομένως, η σύνδεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με σειριακή ή παράλληλη μέθοδο σύνδεσης για να συνδέσει τον τετραφασικό κινητήρα σε διφασική χρήση. Η μέθοδος σειριακής σύνδεσης χρησιμοποιείται γενικά σε περιπτώσεις όπου η ταχύτητα του κινητήρα είναι σχετικά υψηλή και το απαιτούμενο ρεύμα εξόδου του οδηγού είναι 0,7 φορές το ρεύμα φάσης του κινητήρα, επομένως η θέρμανση του κινητήρα είναι μικρή. Η μέθοδος παράλληλης σύνδεσης χρησιμοποιείται γενικά σε περιπτώσεις όπου η ταχύτητα του κινητήρα είναι σχετικά υψηλή (επίσης γνωστή ως μέθοδος σύνδεσης υψηλής ταχύτητας) και το απαιτούμενο ρεύμα εξόδου του οδηγού είναι 1,4 φορές το ρεύμα φάσης του κινητήρα, επομένως η θέρμανση του κινητήρα είναι μεγάλη.
12. Πώς να προσδιορίσετε την τροφοδοσία ρεύματος DC του βηματικού κινητήρα;
Α. Προσδιορισμός τάσης
Η τάση τροφοδοσίας του οδηγού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά ένα ευρύ φάσμα (όπως η τάση τροφοδοσίας IM483 12 ~ 48VDC), η τάση τροφοδοσίας επιλέγεται συνήθως σύμφωνα με την ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα και τις απαιτήσεις απόκρισης. Εάν η ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα είναι υψηλή ή η απαίτηση απόκρισης είναι γρήγορη, τότε η τιμή τάσης είναι επίσης υψηλή, αλλά προσέξτε την κυμάτωση της τάσης τροφοδοσίας. Δεν μπορεί να υπερβεί τη μέγιστη τάση εισόδου του οδηγού, διαφορετικά ο οδηγός μπορεί να υποστεί ζημιά.
Β. Προσδιορισμός ρεύματος
Το ρεύμα τροφοδοσίας καθορίζεται γενικά σύμφωνα με το ρεύμα φάσης εξόδου I του οδηγού. Εάν χρησιμοποιείται γραμμική τροφοδοσία, το ρεύμα τροφοδοσίας μπορεί να είναι 1,1 έως 1,3 φορές το I. Εάν χρησιμοποιείται τροφοδοτικό μεταγωγής, το ρεύμα τροφοδοσίας μπορεί να είναι 1,5 έως 2,0 φορές το I.
13. Υπό ποιες συνθήκες χρησιμοποιείται γενικά το σήμα εκτός σύνδεσης FREE του οδηγού υβριδικού βηματικού κινητήρα;
Όταν το σήμα FREE εκτός σύνδεσης είναι χαμηλό, η έξοδος ρεύματος από τον οδηγό προς τον κινητήρα διακόπτεται και ο ρότορας του κινητήρα βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση (κατάσταση εκτός σύνδεσης). Σε ορισμένο εξοπλισμό αυτοματισμού, εάν απαιτείται να περιστρέψετε τον άξονα του κινητήρα απευθείας (χειροκίνητα) όταν ο κινητήρας δεν είναι ενεργοποιημένος, μπορείτε να ρυθμίσετε το σήμα FREE σε χαμηλό για να θέσετε τον κινητήρα εκτός λειτουργίας και να εκτελέσετε χειροκίνητη λειτουργία ή ρύθμιση. Αφού ολοκληρωθεί η χειροκίνητη λειτουργία, ρυθμίστε ξανά το σήμα FREE σε υψηλό για να συνεχίσετε τον αυτόματο έλεγχο.
14. Ποιος είναι ο απλός τρόπος ρύθμισης της κατεύθυνσης περιστροφής ενός διφασικού βηματικού κινητήρα όταν είναι ενεργοποιημένος;
Απλώς ευθυγραμμίστε τα καλώδια A+ και A- (ή B+ και B-) της καλωδίωσης του κινητήρα και του οδηγού.
15. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διφασικών και πενταφασικών υβριδικών βηματικών κινητήρων για εφαρμογές;
Ερώτηση Απάντηση:
Γενικά, οι διφασικοί κινητήρες με μεγάλες γωνίες βήματος έχουν καλά χαρακτηριστικά υψηλής ταχύτητας, αλλά υπάρχει μια ζώνη δόνησης χαμηλής ταχύτητας. Οι πενταφασικοί κινητήρες έχουν μικρή γωνία βήματος και λειτουργούν ομαλά σε χαμηλές ταχύτητες. Επομένως, οι απαιτήσεις ακρίβειας λειτουργίας του κινητήρα είναι υψηλές και κυρίως στο τμήμα χαμηλής ταχύτητας (γενικά λιγότερο από 600 σ.α.λ.) της περίπτωσης θα πρέπει να χρησιμοποιείται πενταφασικός κινητήρας. Αντίθετα, εάν επιδιώκεται η απόδοση υψηλής ταχύτητας του κινητήρα, η ακρίβεια και η ομαλότητα της περίπτωσης χωρίς πάρα πολλές απαιτήσεις θα πρέπει να επιλέγονται με χαμηλότερο κόστος από τους διφασικούς κινητήρες. Επιπλέον, η ροπή των πενταφασικών κινητήρων είναι συνήθως μεγαλύτερη από 2NM, για εφαρμογές μικρής ροπής, χρησιμοποιούνται γενικά διφασικοί κινητήρες, ενώ το πρόβλημα της ομαλότητας χαμηλής ταχύτητας μπορεί να λυθεί με τη χρήση μιας υποδιαιρεμένης μονάδας κίνησης.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Σεπτεμβρίου 2024