Silnik krokowy do CNC: jak dokonać właściwego wyboru? O silnikach krokowych i o tym, jak je jeść.

Silniki krokowe można znaleźć w urządzeniu samochodowym pulpity nawigacyjne, drukarki, napędy CD, narzędzia elektryczne, ogólnie – wszędzie tam, gdzie potrzebna jest zwiększona dokładność pozycjonowania. Ale najsłynniejszy SHD otrzymany w maszynach CNC.

Ale dlaczego tak nazywa się ten mechanizm - "silnik krokowy"? W skrócie jest to bezszczotkowy silnik synchroniczny z wieloma uzwojeniami drutu. Elektryczność jest podawany do jednego z uzwojeń stojana (element nieruchomy) i w ten sposób unieruchamia wirnik (część ruchoma) w określonej pozycji. Następnie prąd płynie do innego uzwojenia i wirnik wykonuje nowy ruch. Ta sekwencyjna zmiana pozycji nazywana jest „krokiem”. I to dzięki tej zasadzie pracy Silnik krokowy ma swoją nazwę.

Urządzenie i typy silników krokowych

Obecnie istnieją trzy główne typy silników krokowych:

Należy zauważyć, że mikrokrok jest możliwy tylko w hybrydowych silnikach krokowych. Każdy mikrokrok realizowany jest przez niezależną kontrolę uzwojenia. Kontrolując przełożenie prądowe, wirnik można zablokować nawet w sekcji pośredniej między dwoma sąsiednimi stopniami. Poprawia to płynność ruchu ruchomego elementu i pozwala na optymalną dokładność pozycjonowania. Liczba kroków w tym trybie może sięgać nawet 51 200 na obrót.

Wielu amatorów zadaje pytanie: dlaczego wybrano kształt zębaty wirnika? Odpowiedź jest prosta: w celu uzyskania okresowej zależności uzwojenia stojana od kątowego położenia wirnika. Szczelina między rowkami jest znacznie większa niż między zębami. Pozwala to na niższą przewodność magnetyczną szczelin w stosunku do przewodności zębów. W przeciwnym razie silnik krokowy po prostu nie mógłby działać. Oczywiście jest to całość wszystkich jego cechy konstrukcyjne, a także kształt i kompozycja elementów sprawiają, że SD jest pełnoprawnym mechanizmem, a nie tylko kawałkiem metalu.

Ponadto, w zależności od rodzaju uzwojeń, SM dzieli się na:

• dwubiegunowy... Mają jedno uzwojenie na każdą fazę. Zmianę kierunku pola magnetycznego w nich zapewnia odwrócenie sterownika - dwubiegunowy półmostek lub mostek;
• jednobiegunowy... Taki silnik krokowy ma również jedno uzwojenie w każdej z faz, ale jednocześnie odczep jest wykonany ze środka dowolnego pojedynczego uzwojenia. W ten sposób kierunek pola można zmienić, przełączając używaną połowę uzwojenia. Kierowca potrzebuje tylko czterech kluczyków, więc jest prostszy niż silnik bipolarny.

Charakterystyka silnika krokowego

V dokumentacja techniczna do silników krokowych można znaleźć następującą listę cech:

1. Moment obrotowy lub moment obrotowy... Jest mierzony w kilogramach-siła centymetrach. Często do tego elementu dołączony jest wykres, który wyraża zależność moment obrotowy od prędkości. Im wyższy wskaźnik, tym szybciej silnik nabiera prędkości po włączeniu.
2. Chwila trzymania... Pokazuje, jak mocno stojan może zablokować wirnik, gdy silnik jest włączony, ale nie pracuje. Oznacza to, że jest to parametr momentu obrotowego przy zerowej prędkości. Zgodnie z wykresem zmniejsza się ona wprost proporcjonalnie do wzrostu prędkości obrotowej. Ten wskaźnik jest mierzony w uncjach na cal. Moment trzymania w pomiarze określonym przez producenta może być wykazany przez silnik tylko w trybie statycznym, pod warunkiem, że: całkowity prąd podawane w dwóch fazach na raz.
3. Moment hamowania... Jest to wielkość siły, która uniemożliwia obracanie się wirnika w przypadku braku zasilania prądem. Oznacza to siłę blokowania wirnika po wyłączeniu. Nazywa się to również momentem trzymania. W hybrydowych silnikach krokowych nie więcej niż jedna dziesiąta siły powstrzymuje wirnik przed obracaniem się przy pełnym zasilaniu prądem. Ta cecha mierzony w tych samych jednostkach, co moment trzymający.
4. Napięcie znamionowe... Wskaźnik ten bezpośrednio zależy od indukcyjności uzwojeń i pozwala określić optymalne napięcie, które powinno być dostarczone do silnika. Najlepsze napięcie odpowiednie dla twojego silnika krokowego mieści się w zakresie od 4 do 25 wartości nominalnych. Jeśli przekroczysz prąd zasilania, silnik się przegrzeje, prowadząc do uszkodzenia. A jeśli napięcie nie wystarczy, to po prostu się nie uruchomi. Ta cecha jest wskazana w woltach. Aby obliczyć optymalną siłę prądu, stosuje się specjalny wzór U = 32 x√ L, gdzie L jest indukcyjnością uzwojenia, a U jest wartością pożądaną.
5. Oddzielnie wskazany jest wynik testów dielektrycznych, podczas których został określony maksymalne napięcie, które uzwojenie może wytrzymać przez określony czas. Ten wskaźnik określa siłę silnika, jak dobrze może wytrzymać przeciążenia.
6. Moment bezwładności ruchomej części silnika... Określa prędkość przyspieszenia silnika krokowego. Ta wartość jest mierzona w centymetrach kwadratowych.
7. Liczba kroków na obrót(uwzględniane są tylko pełne kroki, nie uwzględnia się wartości połówkowych). Im więcej kroków, tym mocniejszy i szybszy silnik.
8. Długość i waga... Odnosi się to do długości korpusu, z wyłączeniem wału. Ale w parametrze „waga” wskazana jest całkowita waga produktu. Zależy to od wielkości i wagi, w jakich warunkach silnik może być używany. W niektórych przypadkach potrzebujesz kompaktowy silnik, podczas gdy w innych zrobi to tylko ten większy i potężniejszy.

Jako przykład weźmy silnik krokowy Nema. Silnik PL57H41, co oznacza szerokość-wysokość (średnicę) na kwadratowym kołnierzu 57mm - PL57. Długość silnika bez wału 41mm - H41. Moment obrotowy, trzymający i inne momenty silnika zależą bardziej od średnicy niż od długości silnika.

PL57H110 specyfikacje

PL86H113 specyfikacje

Połączenie, sterowniki i enkodery

Z reguły silniki krokowe sterowane są za pomocą specjalnych sterowników podłączonych do portu LTP komputera. Sterownik odbiera sygnały generowane przez program i przetwarza je na polecenia do silnika, które są przekazywane poprzez doprowadzenie prądu do uzwojeń. Oprogramowanie może dostosować trajektorię, wielkość, prędkość i wielkość ruchu.

Sterownik jest jednostką sterującą silnika krokowego. W maszynach CNC sygnały sterujące generowane są na sterownikach CNC dlatego do sterownika podłączone są 4 wyjścia silnika krokowego, przewody sterujące ze sterownika CNC (zwykle 4 przewody) oraz zasilanie + i - z zasilacza. Sygnały ze sterownika trafiają do kierowcy, gdzie już sterują przełączaniem kluczyków obwód zasilania napięcie zasilania pochodzące z zasilacza przez te klucze do silnika.

Sterownik powinien być wybrany zgodnie z maksymalnym prądem wyjściowym wymagane napięcie do zacisków uzwojeń silnika. Prąd dostarczany przez sterownik musi być taki sam, jak zużywa silnik, lub wyższy. Sterownik posiada przełączniki, za pomocą których można ustawić żądane parametry napięcia wyjściowego i nie palić silnika.

Kolejność podłączania silnika krokowego do wspólnego obwodu zależy od tego, ile przewodów jest w twoim napędzie i jak dokładnie chcesz używać silnika krokowego. Istnieje wiele modeli, a każdy z nich ma własny schemat połączeń. Liczba przewodów w silniku może wynosić od czterech do sześciu. Silniki czteroprzewodowe są używane wyłącznie z przekładniami bipolarnymi.

Każde dwa uzwojenia mają dwa przewody. Aby określić wymagane pary i relacje między nimi, będziesz potrzebować miernika. Najmocniejsze są silniki sześcioprzewodowe. Posiadają odczep środkowy i dwa przewody dla każdego pojedynczego uzwojenia. Taki silnik krokowy można podłączyć zarówno do urządzeń bipolarnych, jak i unipolarnych. Będziesz potrzebować specjalnego urządzenie pomiarowe aby oddzielić przewody. W przypadku urządzeń jednobiegunowych użyj wszystkich sześciu przewodów. W przypadku bipolarnego wystarczy jeden centralny kran i drut na jedno uzwojenie.

Centralny kran to zwykły drut, który jest również nazywany „środkowym” lub „środkowym”. Występuje w niektórych typach silników krokowych. V silniki jednobiegunowe dla każdego uzwojenia są trzy przewody. Dwa z nich przeznaczone są do podłączenia do tranzystorów. A środkowy, czyli centralny dźwig, musi być podłączony do źródła napięcia. Oznacza to, że jeśli nie musisz podłączać tranzystorów, możesz po prostu zignorować dwa boczne przewody.

Silniki krokowe pięcioprzewodowe są podobne do silników krokowych sześcioprzewodowych, jednak w nich przewody środkowe są wyprowadzone w jeden wspólny kabel, wraz z resztą. Bez przerw nie będziesz w stanie oddzielić uzwojeń między sobą. Najlepiej zlokalizować środkowy przewód i podłączyć go do innych przewodów - będzie to skuteczna i najmniej niebezpieczna opcja.

Enkodery są często używane z silnikami krokowymi. To po prostu czujniki, których zadaniem jest wysyłanie sygnałów do oprogramowania. Wielu ekspertów uważa, że ​​w większości przypadków nie ma sensu łączyć silnika krokowego z enkoderami i jest to nieefektywne marnowanie pieniędzy. Ale jeśli istnieje nieliniowa zależność ruchu od liczby kroków, gdy konieczne jest zbudowanie piątej współrzędnej, enkoder będzie niezastąpiony. Może pomóc w łatwiejszym śledzeniu kątów obrotu stołu, oszczędzając czas, eliminując potrzebę stosowania bardziej złożonych metod.

Zastosowania, plusy i minusy

SD są szczególnie rozpowszechnione w przemyśle high-tech i ciężkim. Ze względu na to, że są bardzo tanie i są ułożone dość prosto, popyt na nie nie zanika nawet w XXI wieku. Często można je znaleźć w maszynach CNC, sprzęcie zrobotyzowanym, na urządzeniach automatyki (podawanie, dozowanie, automatyczne mechanizmy spawalnicze i montażowe itp.).

Silniki krokowe są szczególnie popularne w projektowaniu stołów koordynacyjnych i maszyn CNC. Ze względu na niski koszt oprogramowanie niezbędne do ich funkcjonowania SM są niezastąpione w sektorze produkcyjnym, w panelach sterujących, programowaniu i ustawianiu zadań oraz w innych elementach mechanizmów.

Silniki krokowe są często stosowane w elementach peryferyjnych komputerów, maszyn drukarskich i przyrządów, frezarek i ciągarek, systemów monitorowania i sterowania, dziurkaczy i czytników taśm.

Serwomotory konkurują popularnością z silnikami krokowymi, które mogą pełnić podobne funkcje w takich samych warunkach jak silniki krokowe.

Zalety silników krokowych w porównaniu z serwomotorami:

1. Działają prawidłowo w szerokim zakresie obciążeń.
2. Stały kąt obrotu, znormalizowane wymiary silnika.
3. Niska cena.
4. Łatwy w instalacji i obsłudze, niezawodny, trwały.
5. Jeśli też wysokie obroty silnik nie wypala się, ale pomija kroki.

Główne wady silników krokowych w porównaniu z serwomotorami:

1. Słaba efektywność. Wysokie zużycie energia niezależnie od obciążenia.
2. Gwałtowny spadek momentu obrotowego wraz ze wzrostem prędkości.
3. Przy tym rozmiarze i wadze moc jest niższa niż oczekiwano.
4. Podczas pracy silnik bardzo się nagrzewa.
5. Wysoki poziom hałasu przy wysokich i średnich częstotliwościach.

Każdy rozwój zaczyna się od doboru komponentów. Na rozwój maszyny CNC bardzo ważne jest, aby wybrać właściwy silnik krokowy... Jeśli masz pieniądze na zakup nowych silników, musisz określić napięcie robocze i moc silnika. Kupiłem się na sekundę maszyna CNC silniki krokowe to: Nema17 1,7 A.

Jeśli nie masz wystarczającej ilości pieniędzy lub po prostu próbujesz swoich sił w tej dziedzinie. Wtedy najprawdopodobniej użyjesz silnik z drukarek... To najtańsza opcja. Ale tutaj napotkasz szereg problemów. Silnik może mieć 4, 5, 6, 8 - przewody do podłączenia. Jak podłączyć je do sterowników L298n oraz .

Spójrzmy na to w kolejności. Jakie są silniki krokowe. Jeśli widzisz parzystą liczbę szpilek, oznacza to bipolarny silnik krokowy... Lokalizacja uzwojenia tego silnika jest następująca.

Jeśli silnik ma 5 pinów, jest jednobiegunowy silnik krokowy... Tak wygląda jego diagram.

Nasz sterowniki są przeznaczone do 4-pinowego silnika... Jak być? Jak je połączyć?

Dwubiegunowe silniki krokowe z 6 pinami podłącza się do sterownika na dwa sposoby:

V ta sprawa Silnik krokowy ma 1,4 raza większy moment obrotowy. Moment obrotowy jest bardziej stabilny przy niskich częstotliwościach.

Przy tego typu połączeniu konieczne jest zmniejszenie prądu dostarczanego do uzwojeń silnika o 2 razy. Na przykład, jeśli znamionowy prąd roboczy silnika wynosi 2 A, to gdy uzwojenia są połączone szeregowo, wymagany prąd wynosi 1,4 A, czyli 1,4 razy mniej.

Można to łatwo zrozumieć z następującego rozumowania.

Podany w katalogu znamionowy prąd pracy liczony jest dla rezystancji jednego uzwojenia (R - dokładnie to co jest podane w katalogu). Gdy uzwojenia są połączone szeregowo, rezystancja połączonego uzwojenia podwaja się (2R).

Pobór mocy silnika krokowego - I * 2 * R

Gdy uzwojenia są włączane szeregowo, pobór mocy staje się ikoną * 2 * 2 * R

Pobór mocy nie zależy od rodzaju połączenia, dlatego I * 2 * R = Ipos * 2 * 2 * R, skąd

Ipos = I / √2, tj.

Ikonav. = 0,707 * I.

Ponieważ moment obrotowy silnika jest wprost proporcjonalny do wielkości pola magnetycznego wytworzonego przez uzwojenia stojana, wzrasta wraz ze wzrostem liczby zwojów uzwojenia i maleje wraz ze spadkiem prądu przepływającego przez uzwojenia. Ale ponieważ prąd zmniejszył się √2 razy, a liczba zwojów wzrosła 2 razy, moment obrotowy wzrośnie √2 razy.

Tlast. = 1,4 * T.

W drugim przypadku moment obrotowy jest bardziej stabilny przy wysokich częstotliwościach. Parametry silnika krokowego przy tym połączeniu odpowiadają zadeklarowanym w arkusz danych, (moment obrotowy, prąd), moment obrotowy jest bardziej stabilny przy wysokich częstotliwościach.

Jednobiegunowy silnik krokowy można przeprojektować.

Aby to zrobić, musisz zdemontować silnik krokowy i przeciąć przewód łączący środek uzwojeń. A podczas podłączania wspólny przewód nie musi być nigdzie podłączony.

W efekcie otrzymujemy dwubiegunowy silnik z 4 wyprowadzeniami.

8-pinowe silniki krokowe można podłączyć na trzy sposoby.

Połączenie A - shagovik działa z charakterystyką podaną w opisie (moment obrotowy, prąd), moment obrotowy jest bardziej stabilny przy wysokich częstotliwościach.

Połączenie B - moment 1,4 razy, moment jest bardziej stabilny przy niskich częstotliwościach (w stosunku do A).

Połączenie C - moment obrotowy 1,96 razy, moment obrotowy jest bardziej stabilny przy wysokich częstotliwościach (w stosunku do A).

Rozwiązaliśmy więc problem podłączenia silników krokowych. Ale nie wszystkie nasze silniki będą działać. Nadal trzeba zdefiniować napięcie robocze silniki. Najbardziej poprawnym sposobem jest znalezienie arkusz danych.Więc wszystkoopcjejest. Ale nieNSmożna znaleźć cały silnik z drukarkiarkusz danych. W takich przypadkach korzystam z tej tabeli. .

Nie wiem na ile ta tabela jest poprawna, ale dla mnie wszystko się zbiega i działa tak, jak powinno.

Silnik dobieram tak, aby napięcie pracy było mniejsze lub równe napięciu zasilacza. W przypadku silników o niższych napięciach prąd należy ustawić niżej.

Melodia będzie w następnym artykule. Nietęsknić!

Subskrybuj mój kanał na youtube i dołącz do grup w

Przy wyborze silnika krokowego do CNC należy oprzeć się na planowanym zakresie maszyny i charakterystyka techniczna... Poniżej znajdują się kryteria wyboru, klasyfikacja najbardziej popularne silniki i przykłady obliczeń.

Jak wybrać silnik krokowy do CNC: kryteria

1. Indukcyjność. Obliczyć pierwiastek kwadratowy z indukcyjności uzwojenia i pomnożyć przez 32. Wartość tę należy porównać z napięciem zasilania sterownika. Różnice między tymi liczbami nie powinny być bardzo różne. Jeśli napięcie zasilania jest o 30% lub więcej wyższe niż uzyskana wartość, silnik nagrzeje się i zacznie hałasować. Jeśli jest mniejszy, moment obrotowy zmniejszy się zbyt szybko wraz z prędkością. Większa indukcyjność potencjalnie zapewni większy moment obrotowy. Będzie to jednak wymagało sterownika o wyższym napięciu zasilania.
2. Wykres momentu obrotowego w funkcji prędkości. Pozwala określić, czy wybrany silnik spełnia warunki w specyfikacji.
3. Parametry geometryczne. Ważna jest długość silnika, kołnierz i średnica wału.

Rada: należy również zwrócić uwagę na rezystancję omową faz, prąd znamionowy w fazie, moment bezwładności wirnika, maksymalny statyczny moment synchronizujący.

typ silnika

Ważnym kryterium jest rodzaj silnika krokowego do obrabiarki CNC. Powszechnie stosowane są modele bipolarne, jednobiegunowe i trójfazowe. Każdy z nich ma swoją własną charakterystykę:

• bipolarne są najczęściej używane w CNC ze względu na prosty wybór nowego sterownika w przypadku awarii starego, wysoką rezystywność przy niskich prędkościach;
• trójfazowe różnią więcej prędkości niż dwubiegunowy o tym samym rozmiarze. Nadaje się, gdy tego potrzebujesz wysoka prędkość obrót;
• jednobiegunowych jest kilka typów silniki bipolarne w zależności od połączenia uzwojeń.

Rada: Innym sposobem wyboru silnika jest analiza gotowych obrabiarek dostępnych na rynku, które są zbliżone rozmiarem i innymi cechami do opracowywanej.

Przykłady obliczania silników krokowych dla CNC

Wyznacz siły działające w układzie

Konieczne jest określenie siły tarcia w prowadnicach, która zależy od użytych materiałów. Na przykład współczynnik tarcia wynosi 0,2, waga części 300 kgf, ciężar stołu 100 kgf, wymagane przyspieszenie 2 m / s 2, siła cięcia 3000 N.

1. Aby obliczyć siłę tarcia, musisz pomnożyć współczynnik tarcia przez masę poruszającego się układu. Na przykład: 0,2 x 9,81 (100 kg + 300 kg). Okazuje się, że 785 N.
2. Aby obliczyć siłę bezwładności, należy pomnożyć masę stołu z częścią przez wymagane przyspieszenie. Na przykład: 400 x 2 = 800 N.
3. Liczyć cała siła opór musi się sumować z siłami tarcia, bezwładności i cięcia. Na przykład: 785 + 800 + 3000. Okazuje się, że 4585 N.

Referencja: siła oporu powinna być rozwijana przez napęd stołu na nakrętce kulowej przekładnia śrubowa.

Obliczamy moc

Poniższe wzory przedstawiono bez uwzględnienia bezwładności samego wału silnika krokowego i innych mechanizmów obrotowych. Dlatego dla większej dokładności zaleca się zwiększenie lub zmniejszenie wymaganego przyspieszenia o 10%.

Aby obliczyć moc silnika krokowego, użyj wzoru F = ma, gdzie:

• F jest siłą w niutonach potrzebną do wprawienia ciała w ruch;
• m to masa ciała w kg;
• a - wymagane przyspieszenie m / s 2.

Do określenia moc mechaniczna konieczne jest zwielokrotnienie siły oporu ruchu przez prędkość.

Obliczamy redukcję obrotów

Określana na podstawie nominalnej prędkości serwomechanizmu i maksymalnej prędkości przesuwu stołu. Na przykład prędkość przesuwu wynosi 1000 mm / min, a skok śruby kulowej wynosi 10 mm. Wtedy prędkość obrotowa śruby kulowej powinna wynosić (1000/10) 100 obr/min.

Przestrzegać nominalnej prędkości siłownika, aby obliczyć współczynnik redukcji. Na przykład mają 5000 obr./min. Wtedy obniżka wyniesie (5000/100) 50.

W obrabiarkach często stosuje się silniki krokowe typu indukcyjnego wykonane w ZSRR. Mówimy o modelach DSHI-200-2 i DSHI-200-3. Mają następujące cechy:

Powyższe przykłady obliczeń mają zastosowanie nie tylko do silników krokowych, ale także do innych typów silników. Biorąc pod uwagę prędkość należy mieć na uwadze, że dla silników krokowych podana jest częstotliwość - kroki/sek.

Wybór silnika krokowego do podnośnika
Wybór silnika krokowego do wózka transportowego
Wyznaczanie momentu silnika krokowego w urządzenie za pomocą przekładni śrubowych
Moment obrotowy wymagany od napędu krokowego w obrotowy system cylindrów
Wyznaczenie momentu w mechanizmy zębatkowe,

Specyfika pracy silnika krokowego nakłada bardzo rygorystyczne wymagania na koordynację parametrów wybranego silnika z zadanym obciążeniem. Jest to szczególnie prawdziwe w systemach z otwartą pętlą napędu dyskretnego, gdy silnik pomijający co najmniej jeden impuls sterujący prowadzi do błędu w przetwarzaniu elektrycznego sygnału sterującego na kąt, którego system nie jest w stanie skorygować. Test nagrzewania silników krokowych zwykle nie jest wykonywany, ponieważ są one zaprojektowane tak, aby: tryb ciągły przepływ impulsów prądowych przez uzwojenia sterujące.

Wybierając silnik krokowy należy przede wszystkim zwrócić uwagę na moc pobieraną przez napęd (silnik + sterownik) z sieci, wartość napięcia zasilania, wymagany moment obrotowy na wale wyjściowym, prędkość obrotową wału oraz moment bezwładności obciążenia. Dla tego samego napędu, przy różnych wartościach napięcia zasilania, pobór mocy napędu P = U * I (napięcie * prąd) jest inny. Na przykład napęd D5779 przy napięciu zasilania 50V pobiera z sieci 150W, przy napięciu zasilania 30V - 90W. Sprawność napędów krokowych w zakresie częstotliwości 1 - 5KHz, a także sprawność silniki synchroniczne z magnesy trwałe wynosi 80-90%.

Moc na wale wyjściowym napędu P = M * ω (moment obrotowy * prędkość kątowa). Oczywiście moc na wale wyjściowym nie może przekraczać mocy pobieranej z sieci.

Zasada zachowania energii dla układu składającego się z silnika i obciążenia na wale obróconym o pół kroku jest następująca:

Silnik M * φ = 0,5 * J * ω 2 + M obciążenie * φ + M mag * φ + M tarcie * φ

gdzie φ jest kątem obrotu

J - moment bezwładności układu zredukowany do wału

ω - prędkość kątowa

M obciążenie - moment obciążenia

M mag - moment oporu wytworzony przez magnesy trwałe silnika, około 5% wartości M silnika

M tarcie - moment tarcia w układzie

Stąd maksymalna prędkość, za pomocą którego silnik krokowy może wykonać pierwszy krok w układzie z momentem bezwładności J sprowadzonym na wał i obciążonym momentem obciążenia M:

ω = (2 * φ * (M silnik - M obciążenie - M mag - M tarcie) / J) 1/2

W praktyce konieczne jest również uwzględnienie elektrycznych stanów nieustalonych w fazach silników, które zależą zarówno od napięcia zasilania i indukcyjności faz silników, jak i sposobu sterowania silnikiem. Najbardziej dynamiczne silniki to te o najniższej indukcyjności. Zazwyczaj częstotliwości początkowe mieszczą się w zakresie 800-1000 Hz (2-2,5 obr./s w trybie półkroku). Na tej podstawie dla silnika krokowego pracującego w trybie półkroku wartość przyspieszenia nie powinna przekraczać 4 rad/s2.

Po określeniu wymaganego momentu obrotowego wybór silnika krokowego zależy od preferowanej wielkości, wymiary łączące, ceny silnika i sterownika do niego.

Jeżeli jednostka sterująca jest już obecna (lub wybrana), konieczne jest, aby prąd fazowy silnika krokowego nie przekraczał możliwości jednostki sterującej. Należy również pamiętać o liczbie przewodów, które można podłączyć do istniejącej jednostki sterującej.

Silniki krokowe to urządzenia bezszczotkowe. Są wykonane z kilku uzwojeń. Głównymi parametrami urządzeń są napięcie progowe oraz liczba biegunów. Ponadto modele różnią się rezystancją uzwojenia. Wersje jednofazowe produkowane są ze stojanami zębatymi. Najczęściej stosowane magnesy to magnesy cylindryczne.

W przypadku CNC silniki krokowe są idealne. Jednak w tym przypadku wiele zależy od wyposażenia. W szczególności modyfikacje są instalowane na drukarkach, obrabiarkach i wycinarkach laserowych. Można je również znaleźć na dyskach. Dotyczy to jednak tylko konfiguracji liniowych. Średniej jakości silnik krokowy kosztuje około 4500 rubli.

Jak wybrać silnik?

Jak wybrać maszynę CNC? Przede wszystkim powinieneś zdecydować się na rodzaj modyfikacji. Jeśli weźmiemy pod uwagę opcje dla maszyn, często używają modeli dwufazowych. Ich rdzenie magnetyczne są zainstalowane z dobrą przewodnością prądu. Wirniki są używane bezpośrednio ze stali. Miseczki stojana wykonane są z półką.

W tym przypadku uzwojenia są wykonane z miękkiego materiału magnetycznego. Stojany w prezentowanych urządzeniach są używane z zębami. Wskaźnik retencji musi wynosić co najmniej 3 kg / cm. Parametr rezystancji uzwojenia zależy od typu CNC. Jeśli mówimy o modyfikacjach za pomocą kontrolera, powyższy wskaźnik musi wynosić 7 omów.

Urządzenia do obrabiarek

Jak wybrać Jeśli rozważamy konwencjonalny model frezowania, to przede wszystkim należy zwrócić uwagę na rodzaj wału. Średnio jest instalowany o średnicy 5 mm. W takim przypadku stojan musi znajdować się nad wirnikiem w kubku, a sam prąd uzwojenia musi wynosić 2 A. Dla bardziej stabilnej pracy silnika stosuje się obwody magnetyczne o wysokiej przewodności.

Również przed zakupem należy ocenić indukcyjność uzwojenia. Podany parametr dla silników oscyluje wokół 6 mH. W takim przypadku sterowniki urządzeń muszą być dwubiegunowe. Średnio silnik krokowy do maszyny CNC kosztuje około 3 tysięcy rubli.

Modele napędów

Jak dobrać silnik krokowy do napędu CNC? W takim przypadku wielu konsumentów preferuje modyfikacje dwufazowe. Ich stojany są najczęściej zębate. Ze względu na rodzaj wirnika modele są zupełnie inne. Często są wykonane ze stali wsadowej. Średnia średnica wału wynosi 5,5 mm. Modele siłowników mają kąt kroku 1,2 stopnia. Prąd uzwojenia w tym przypadku powinien wynosić co najmniej 3 A. Jeśli weźmiemy pod uwagę modyfikacje jednofazowe, to sterownik silników jest odpowiedni dla typu jednobiegunowego.

Rezystancja uzwojenia oscyluje średnio w okolicach 5 omów. Ważne jest również zwrócenie uwagi na napięcie progowe silników. Ten parametr z reguły nie przekracza 6 V. Na rynku są jednak mocniejsze modele. Ich maksymalna indukcyjność uzwojenia wynosi 10 mH. W tym przypadku aktualny wskaźnik przeciążenia jest na poziomie 4 A. Wysokiej jakości silnik krokowy do napędu kosztuje około 4500 rubli.

Silniki drukarki

Wybór silnika krokowego do drukarki CNC dokonywany jest tylko wśród modyfikacji trójfazowych. Bardziej celowe jest dobranie stojanów typ zębaty... Rdzenie magnetyczne muszą mieć wysoką przewodność prądową. Dzięki nim silnik płynnie nabierze prędkości. Jeśli mówimy o parametrach, to moment wstrzymania modyfikacji dla drukarek wynosi średnio 4 kg/cm. Samo napięcie progowe oscyluje wokół 10 V.

Minimalna indukcyjność uzwojenia musi wynosić 8,5 mH. Kąt kroku urządzenia powinien wynosić 1,3 stopnia. Magnesy w prezentowanych modyfikacjach są często stosowane jako magnesy trwałe i mają kształt cylindryczny. urządzenia zależą od typu wirnika. W przypadku przetworników jednobiegunowych modele na rynku są dość rzadkie. Kupić dobry silnik za drukarkę użytkownik jest w stanie zapłacić 3 tysiące rubli.

Modyfikacje wycinarki laserowej

Jaki silnik wybrać Wielu ekspertów w tej sytuacji preferuje modele 10 V. Najczęściej są one wykonane ze stojanami typu przekładniowego. Ich przewodniki magnetyczne mają dość wysoką przewodność. Wirniki bezpośrednio w silnikach umieszczone są w specjalnych misach. Modyfikacje bipolarne są rzadkością na rynku.

Średnio kąt kroku dla modeli nie przekracza 2 stopni. Maksymalne obciążenie prądowe urządzenia utrzymywane jest na poziomie 5 A. Maksymalna indukcyjność uzwojenia zależy od liczby kroków na obrót. Średnica wału w silniku musi wynosić 5,5 mm. Dziś wysokiej jakości urządzenia za noże sprzedawane są w cenie 4 tysięcy rubli.

Modyfikacje jednofazowe

Modele jednofazowe najlepiej nadają się do średniego kąta kroku 2,5 stopnia. Maksymalna indukcyjność urządzenia jest utrzymywana na poziomie 7 mH. Pod względem liczby kroków na obrót modele są zupełnie inne. Na rynku dostępnych jest wiele modyfikacji na 5 i 10 V. Stosunek mają około 1:54.

Wersje dwubiegunowe mogą pochwalić się wysoką przewodnością prądową. Wirniki najczęściej montowane są ze stali wsadowej. Miseczki do nich wykonane są z występów o różnej długości. Możesz kupić zestaw silników krokowych CNC 5 V w sklepach za 4500 rubli.

Urządzenia dwufazowe

Silnik dwufazowy dobrze sprawdza się w drukarkach. Pod względem mocy modele są zupełnie inne. Modyfikacje sterowników jednobiegunowych wyróżniają się zwiększoną przewodnością prądową. Ich wskaźnik napięcia progowego wynosi średnio 5 V. Wirnik zwykle znajduje się w kubku. Wałki modeli są instalowane o średnicy 5 mm. Kąt kroku w prezentowanych konfiguracjach nie przekracza 2 stopni.

Prąd uzwojenia w tym przypadku wynosi 4,5 A. Bezpośrednio moment trzymania silnika zależy od obwodu magnetycznego. Jeśli weźmiemy pod uwagę modele z uzwojeniem wysokiego napięcia, ten parametr wynosi średnio 3 kg / cm. Przełożenie urządzeń nie przekracza 1:60. Rezystancja uzwojenia wynosi średnio 8 omów. Na stojanie w prezentowanych modyfikacjach przewidziano cztery wyjścia do podłączenia. Sterownik silnika krokowego dla CNC występuje tylko w wersji bipolarnej. Dobra dwufazowa modyfikacja kosztuje około 5 tysięcy rubli.

Modele trójfazowe

Silnik trójfazowy jest często używany w napędach liniowych. Jego wskaźnik napięcia progowego oscyluje wokół 5 V. Modyfikacje ze stojanami przekładni są dość często spotykane na rynku. Rdzenie magnetyczne tych modeli mają wskaźnik przewodności prądu na poziomie 6 mikronów. Wirniki są zwykle wykonane ze stali wsadowej. Kąt kroku modeli nie przekracza 2,4 stopnia. Moment trzymania w tym przypadku zależy od przewodności obwodu magnetycznego. Średnio ten parametr oscyluje w okolicach 4 kg/cm.

Przełożenie modeli wynosi 1:63. Pod względem parametru rezystancji uzwojeń urządzenia są bardzo różne. Minimalna indukcyjność silników wynosi 8,5 mH. Produkowane są urządzenia z czterema i sześcioma wyjściami. Możesz kupić trójfazową modyfikację na rynku za jedyne 5 tysięcy rubli.

Silniki ze sterownikiem ULN2003

Silnik krokowy dla CNC tego typu Zastosowany w nim wirnik wykonany jest ze stali wsadowej. Sama miska wirnika jest wykonana z wysokim występem. Obwód magnetyczny jest zainstalowany z przewodnością prądu 4 mikrony. Stojan w urządzeniu jest typu przekładniowego, na którym znajduje się uzwojenie niskonapięciowe. Kąt kroku w tym przypadku wynosi 2,3 stopnia. Na rynku istnieje wiele modyfikacji typu dwufazowego. Ich indeks rezystancji uzwojenia nie przekracza 8 omów. Minimalny parametr indukcyjności to 10 mH. Możesz kupić model tego typu za 3500 rubli.

Modyfikacje 5V

Silnik krokowy 5V CNC może być produkowany ze sterownikiem unipolarnym i bipolarnym. W urządzeniach stosowane są różne obwody magnetyczne. Ich obecny wskaźnik przewodnictwa wynosi średnio 5,5 mikrona. Miseczki stojana są najczęściej wykonane z występami. W ten sposób wał płynnie nabiera prędkości. Kąt kroku modeli nie przekracza średnio 1,2 stopnia.

Prąd graniczny uzwojenia urządzenia utrzymywany jest na poziomie 6 A. Wskaźnik momentu trzymania silników wynosi średnio 2 kg/cm. W takim przypadku minimalna indukcyjność uzwojenia nie przekracza 6 mH. Jest dobry silnik krokowy do CNC za 5 w okolicach 4200 rubli.

Silniki 10V

Silnik krokowy CNC 10 V jest często wybierany do drukarek, które działają na sterownikach jednobiegunowych. W tym przypadku w urządzeniach znajdują się cztery piny. Przewodność prądu stałego oscyluje wokół 6 mikronów. Maksymalny kąt kroku w urządzeniach to 2,5 stopnia. Indukcyjność uzwojenia wynosi co najmniej 8 mH.

Należy również zauważyć, że przedstawione konfiguracje można zastosować do pracy z siłownikami liniowymi. Stojany w urządzeniach są typu miseczkowego. Odpowiednie są tylko magnesy trwałe. Mają kształt cylindryczny. Moment trzymania silników przy 10 V wynosi średnio 4,5 kg/cm. Zakup dobry model za drukarkę w wyspecjalizowanych sklepach w cenie 5 tysięcy rubli.