Πρέπει να γνωρίζετε τα γεγονότα για τους βηματικούς κινητήρες

1. Τι είναι ένας βηματικός κινητήρας;

Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένας ενεργοποιητής που μετατρέπει τους ηλεκτρικούς παλμούς σε γωνιακή μετατόπιση. Για να το θέσω απλά: Όταν ο οδηγός βηματικού οδηγού λαμβάνει ένα σήμα παλμού, οδηγεί τον κινητήρα βηματικού για να περιστρέψει μια σταθερή γωνία (και γωνία βήματος) στην καθορισμένη κατεύθυνση. Μπορείτε να ελέγξετε τον αριθμό των παλμών για τον έλεγχο της γωνιακής μετατόπισης, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της ακριβούς τοποθέτησης. Ταυτόχρονα, μπορείτε να ελέγξετε τη συχνότητα των παλμών για τον έλεγχο της ταχύτητας και της επιτάχυνσης της περιστροφής του κινητήρα, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της ρύθμισης της ταχύτητας.

2. Τι είδους βηματοδότες είναι εκεί;

Υπάρχουν τρία είδη κινητήρων κινητήρων: μόνιμος μαγνήτης (PM), αντιδραστικός (VR) και υβριδικό (Hb). Το μόνιμο βήμα του μαγνήτη είναι γενικά δύο φάσεις, με μικρότερη ροπή και όγκο, και η γωνία βημάτων είναι γενικά 7,5 μοίρες ή 15 μοίρες. Το αντιδραστικό βήμα είναι γενικά τριφασική, με μεγάλη απόδοση ροπής και η γωνία βημάτων είναι γενικά 1,5 μοίρες, αλλά ο θόρυβος και η δόνηση είναι μεγάλοι. Στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες και άλλες ανεπτυγμένες χώρες της δεκαετίας του '80 έχουν εξαλειφθεί. Το υβριδικό βήμα αναφέρεται σε ένα μείγμα μόνιμου τύπου μαγνήτη και τα πλεονεκτήματα του τύπου αντίδρασης. Διαιρείται σε δύο φάσεις και πέντε φάσεις: η γωνιά των δύο φάσεων είναι γενικά 1,8 μοίρες και η γωνιά βηματοδότησης πέντε φάσεων είναι γενικά 0,72 μοίρες. Αυτός ο τύπος κινητήρα βηματικού είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος.

3. Ποια είναι η ροπή συγκράτησης (ροπή συγκράτησης);

Η ροπή ροπής (ροπή συγκράτησης) αναφέρεται στη ροπή του στάτορα που κλειδώνει τον ρότορα όταν ο βηματικός κινητήρας ενεργοποιείται αλλά δεν περιστρέφεται. Είναι μια από τις σημαντικότερες 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 αποσυντίθεται με αυξανόμενη ταχύτητα και η ισχύς εξόδου αλλάζει με αυξανόμενη ταχύτητα, η ροπή συγκράτησης γίνεται μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους για τη μέτρηση ενός βηματικού κινητήρα. Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι λένε 2n.m stepping κινητήρα, σημαίνει ένα βήμα -κινητήρα με ροπή συγκράτησης του 2n.m χωρίς ειδικές οδηγίες.

4. Τι είναι η ροπή ροπής;

Η ροπή ροπής είναι η ροπή που ο στάτορας κλειδώνει τον ρότορα όταν ο κινητήρας δεν ενεργοποιείται. Δεδομένου ότι ο ρότορας του αντιδραστικού κινητήρα βημάτων δεν είναι ένα μόνιμο μαγνητικό υλικό, δεν έχει ροπή ροπής.

 

5. Ποια είναι η ακρίβεια του μοτέρ βημάτων; Είναι σωρευτικό;

Γενικά, η ακρίβεια του βηματικού κινητήρα είναι 3-5% της γωνίας βηματισμού και δεν είναι σωρευτική.

6. Πόση θερμοκρασία επιτρέπεται στο εξωτερικό του βηματικού κινητήρα;

Η υψηλή θερμοκρασία του κινητήρα του κινητήρα θα απομακρύνει πρώτα το μαγνητικό υλικό του κινητήρα, γεγονός που θα οδηγήσει σε πτώση ροπής ή ακόμη και από το βήμα, οπότε η μέγιστη θερμοκρασία που επιτρέπεται για το εξωτερικό του κινητήρα θα πρέπει να εξαρτάται από το σημείο απομαγνητικοποίησης του μαγνητικού υλικού των διαφόρων κινητήρων. Γενικά, το σημείο απομαγνητικοποίησης του μαγνητικού υλικού είναι πάνω από 130 βαθμοί Κελσίου και μερικά από αυτά είναι ακόμη πάνω από 200 βαθμούς Κελσίου, οπότε είναι απολύτως φυσιολογικό για το εξωτερικό του κινητήρα να βρίσκεται στην περιοχή θερμοκρασίας των 80-90 βαθμών Κελσίου.

 

7. Γιατί μειώνεται η ροπή του κινητήρα του βηματικού κινητήρα με την αύξηση της περιστροφικής ταχύτητας;

Όταν περιστρέφεται ο κινητήρας βηματοδότησης, η επαγωγή κάθε φάσης της περιέλιξης του κινητήρα θα σχηματίσει μια αντίστροφη ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστροφη ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Σύμφωνα με τη δράση του, το ρεύμα της κινητικής φάσης μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας (ή της ταχύτητας), η οποία οδηγεί στη μείωση της ροπής.

 

8. Γιατί ο κινητήρας βηματικού κινητήρα μπορεί κανονικά σε χαμηλές ταχύτητες, αλλά αν είναι υψηλότερη από μια συγκεκριμένη ταχύτητα δεν μπορεί να ξεκινήσει και συνοδεύεται από έναν σφυρίχτρα;

Ο κινητήρας βήμα έχει μια τεχνική παράμετρο: συχνότητα εκκίνησης χωρίς φορτίο, δηλαδή η συχνότητα παλμών του κινητήρα βημάτων μπορεί να ξεκινά κανονικά κάτω από το φορτίο, εάν η συχνότητα παλμών είναι υψηλότερη από αυτή την τιμή, ο κινητήρας δεν μπορεί να ξεκινήσει κανονικά και μπορεί να χάσει βήμα ή μπλοκάρισμα. Στην περίπτωση φορτίου, η συχνότητα εκκίνησης πρέπει να είναι χαμηλότερη. Εάν ο κινητήρας πρόκειται να επιτευχθεί περιστροφή υψηλής ταχύτητας, η συχνότητα των παλμών θα πρέπει να επιταχύνεται, δηλαδή η συχνότητα εκκίνησης είναι χαμηλή και στη συνέχεια να αυξηθεί στην επιθυμητή υψηλή συχνότητα (ταχύτητα κινητήρα από χαμηλή έως υψηλή) σε μια ορισμένη επιτάχυνση.

 

9. Πώς να ξεπεραστεί η δόνηση και ο θόρυβος του δύο φάσεων υβριδικού κινητήρα σε χαμηλή ταχύτητα;

Οι κραδασμοί και ο θόρυβος είναι εγγενή μειονεκτήματα των βηματικών κινητήρων όταν περιστρέφονται σε χαμηλές ταχύτητες, οι οποίες γενικά μπορούν να ξεπεραστούν από τα ακόλουθα προγράμματα:

Α. Εάν ο κινητήρας βηματοδότησης συμβαίνει να λειτουργεί στην περιοχή συντονισμού, η περιοχή συντονισμού μπορεί να αποφευχθεί με την αλλαγή της μηχανικής μετάδοσης όπως ο λόγος μείωσης.

Β. Υιοθετήστε το πρόγραμμα οδήγησης με συνάρτηση υποδιαίρεσης, η οποία είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη και ευκολότερη μέθοδος.

Γ. Αντικαταστήστε με τον κινητήρα στα βήμα με μικρότερη γωνία βήματος, όπως τριφασική ή πενταφασική μοτέρ.

Δ. Μεταβείτε σε Servo Motors, οι οποίοι μπορούν να ξεπεράσουν σχεδόν εντελώς τους κραδασμούς και τον θόρυβο, αλλά με υψηλότερο κόστος.

Ε. Στον άξονα του κινητήρα με μαγνητικό αποσβεστήρα, η αγορά έχει τέτοια προϊόντα, αλλά τη μηχανική δομή της μεγαλύτερης αλλαγής.

 

10. Η υποδιαίρεση του δίσκου αντιπροσωπεύει την ακρίβεια;

Η παρεμβολή του βηματικού κινητήρα είναι ουσιαστικά μια ηλεκτρονική τεχνολογία απόσβεσης (ανατρέξτε στη σχετική βιβλιογραφία), ο κύριος σκοπός του οποίου είναι η εξασθένηση ή η εξάλειψη της δόνησης χαμηλής συχνότητας του βηματικού κινητήρα και η βελτίωση της ακρίβειας του κινητήρα είναι μόνο μια τυχαία λειτουργία της τεχνολογίας παρεμβολής. Για παράδειγμα, για έναν κινητήρα δύο φάσεων υβριδικού βηματισμού με γωνία βημάτων 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 αν η ακρίβεια του κινητήρα μπορεί να φτάσει ή να προσεγγίσει 0,45 ° εξαρτάται επίσης από άλλους παράγοντες όπως η ακρίβεια του ρεύματος παρεμβολής του ελέγχου του οδηγού παρεμβολής. Οι διαφορετικοί κατασκευαστές της ακρίβειας υποδιαιρεμένης κίνησης μπορεί να διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό. Όσο μεγαλύτερα είναι τα υποδιαιρεμένα σημεία, τόσο πιο δύσκολο να ελεγχθεί η ακρίβεια.

 

11. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σύνδεσης σειράς και της παράλληλης σύνδεσης τεσσάρων φάσεων υβριδικού κινητήρα και οδηγού;

Ο υβικός υβριδικός κινητήρας υβριδικού βηματισμού καθοδηγείται γενικά από τον οδηγό δύο φάσεων, επομένως, η σύνδεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σειρά ή μέθοδο παράλληλης σύνδεσης για να συνδέσει τον τετραφασικό κινητήρα σε δύο φάσεις. Η μέθοδος σύνδεσης σειράς χρησιμοποιείται γενικά σε περιπτώσεις όπου η ταχύτητα του κινητήρα είναι σχετικά υψηλή και το ρεύμα εξόδου του απαιτούμενου οδηγού είναι 0,7 φορές του ρεύματος φάσης του κινητήρα, έτσι 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 ρεύμα εξόδου του απαιτούμενου οδηγού είναι 1,4 φορές του ρεύματος φάσης του κινητήρα, έτσι η θέρμανση του κινητήρα είναι μεγάλο.

12. Πώς να προσδιορίσετε τον οδηγό DC DC DIR DC;

Α. Προσδιορισμός τάσης

Η τάση τροφοδοσίας οδηγού υβριδικού βηματικού κινητήρα είναι γενικά ένα ευρύ φάσμα (όπως η τάση τροφοδοσίας IM483 12 ~ 48VDC), η τάση τροφοδοσίας επιλέγεται συνήθως σύμφωνα με τις απαιτήσεις ταχύτητας και απόκρισης του κινητήρα. Εάν η ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα είναι υψηλή ή η απαίτηση απόκρισης είναι γρήγορη, τότε η τιμή τάσης είναι επίσης υψηλή, αλλά δώστε προσοχή στη κυματομορφή της τάσης τροφοδοσίας δεν μπορεί να υπερβεί τη μέγιστη τάση εισόδου του οδηγού, διαφορετικά ο οδηγός μπορεί να υποστεί βλάβη.

Β. Προσδιορισμός του ρεύματος

Το ρεύμα τροφοδοσίας καθορίζεται γενικά σύμφωνα με το ρεύμα φάσης εξόδου i του οδηγού. Εάν χρησιμοποιείται η γραμμική τροφοδοσία, το ρεύμα τροφοδοσίας μπορεί να είναι 1,1 έως 1,3 φορές του Ι. Εάν χρησιμοποιείται η τροφοδοσία μεταγωγής, το ρεύμα τροφοδοσίας μπορεί να είναι 1,5 έως 2,0 φορές του Ι.

 

13. Κάτω από ποιες συνθήκες είναι το σήμα εκτός σύνδεσης απαλλαγμένο από τον υβριδικό πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα που χρησιμοποιείται γενικά;

Όταν το σήμα εκτός σύνδεσης είναι χαμηλή, η τρέχουσα έξοδος από τον οδηγό στον κινητήρα κόβεται και ο ρότορας του κινητήρα βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση (κατάσταση εκτός σύνδεσης). Σε κάποιο εξοπλισμό αυτοματισμού, εάν απαιτείται να περιστρέψετε τον άξονα του κινητήρα απευθείας (χειροκίνητα) όταν η μονάδα δεν ενεργοποιείται, μπορείτε να ρυθμίσετε το ελεύθερο σήμα χαμηλό για να πάρετε τον κινητήρα εκτός σύνδεσης και να εκτελέσετε χειροκίνητη λειτουργία ή ρύθμιση. Μετά την ολοκλήρωση της χειροκίνητης λειτουργίας, ρυθμίστε ξανά το ελεύθερο σήμα για να συνεχίσετε τον αυτόματο έλεγχο.

 

14. Ποιος είναι ο απλός τρόπος για να ρυθμίσετε την κατεύθυνση περιστροφής ενός κινητήρα δύο φάσεων όταν ενεργοποιείται;

Απλά ευθυγραμμίστε τα Α+ και Α- (ή Β+ και Β-) της καλωδίωσης του κινητήρα και του οδηγού.

 

15. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των δύο φάσεων και των πέντε φάσεων υβριδικών βηματικών κινητήρων για εφαρμογές;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΕΡΩΤΗΣΗΣ:

Σε γενικές γραμμές, οι δύο φάσεις κινητήρες με μεγάλες γωνίες βημάτων έχουν καλά χαρακτηριστικά υψηλής ταχύτητας, αλλά υπάρχει ζώνη δόνησης χαμηλής ταχύτητας. Οι κινητήρες πέντε φάσεων έχουν μια μικρή γωνία βημάτων και τρέχουν ομαλά σε χαμηλές ταχύτητες. Επομένως, στις απαιτήσεις ακρίβειας λειτουργίας του κινητήρα είναι υψηλές και κυρίως στο τμήμα χαμηλής ταχύτητας (γενικά λιγότερο από 600 σ.α.λ.) της περίστασης θα πρέπει να χρησιμοποιείται κινητήρα πέντε φάσεων. Αντίθετα, εάν η επιδίωξη της υψηλής ταχύτητας απόδοσης του κινητήρα, η ακρίβεια και η ομαλότητα της περίστασης χωρίς πάρα πολλές απαιτήσεις θα πρέπει να επιλέγονται με χαμηλότερο κόστος κινητήρων δύο φάσεων. Επιπλέον, η ροπή των πέντε φάσεων κινητήρων είναι συνήθως μεγαλύτερη από 2nm, για εφαρμογές μικρής ροπής, χρησιμοποιούνται γενικά οι κινητήρες δύο φάσεων, ενώ το πρόβλημα της ομαλότητας χαμηλής ταχύτητας μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας μια υποδιαιρούμενα δίσκο.