Cum să alegi un motor pas cu pas pentru CNC? Motor pas cu pas pentru CNC: cum să faci o alegere.

Orice persoană care urmează să asambleze independent o mașină CNC va avea nevoie de un motor pas cu pas. Principalul lucru este să determinați în prealabil domeniul de aplicare al dispozitivului. Cele mai mari eforturi și indicatori necesită prelucrarea metalelor neferoase, care este luată în considerare separat la alegerea unui motor pas cu pas pentru CNC.

Care sunt criteriile de selecție?

Trebuie amintit că, în comparație cu motoare convenționale, stepper-urile necesită mai mult scheme complexe pentru management. Și nu există atât de multe criterii.

1. Parametrul de inductanță.

Primul pas este determinarea rădăcinii pătrate a inductanței înfășurării. Rezultatul este apoi înmulțit cu 32. Valoarea obținută ca rezultat trebuie apoi comparată cu tensiunea sursei de la care este alimentată driverul.

Aceste numere nu ar trebui să difere prea mult unele de altele. Motorul se va încălzi și va face prea mult zgomot dacă tensiunea de alimentare este cu 30% sau mai mare decât valoarea obținută. Dacă este mai mică, atunci, pe măsură ce viteza crește, cuplul scade. Cu cât inductanța este mai mare, cu atât este mai ușor să mențineți un cuplu ridicat. Dar pentru aceasta trebuie să alegeți un driver care are o tensiune mare de alimentare. Doar în acest caz motorul pas cu pas funcționează normal.

1. Graficul cu privire la modul în care cuplul și viteza depind unul de celălalt.

Acest lucru vă va permite să înțelegeți modul în care motorul, în principiu, îndeplinește cerințele și specificațiile tehnice.

1. Parametrii planului geometric.

• Cuplul de sincronizare static maxim.
• Momentul de inerție al rotoarelor.
• Curentul din interiorul fazei este nominal.
• Rezistența totală a fazelor de tip ohmic.

Despre tipurile de motoare

Varietate folosită pentru mașină motoare pas cu pas- parametrul nu este mai puțin important decât ceilalți. Fiecare model este dotat cu propriile sale caracteristici.

1. Bipolarul este cel mai adesea folosit împreună cu CNC.

Principalul avantaj este abilitatea de a selecta cu ușurință un driver nou dacă cel vechi eșuează. La viteze mici, se menține o rezistivitate ridicată.

1. Trei faze.

Ele sunt caracterizate de mare viteză. Relevant, dacă parametrul dat acordați cea mai mare atenție atunci când alegeți.

1. Unipolar.

Acestea sunt mai multe tipuri motoare bipolare, care diferă unele de altele și sunt selectate în funcție de conexiunea înfășurării.

Poate fi explorat modele finite utilaje oferite de piata actuala. Cu această abordare, alegerea este mult simplificată. Principalul lucru este că caracteristicile și dimensiunile se potrivesc proiectului creat.

Despre forțele de tăiere

Adesea, proprietarii cred că trebuie să apese din greu, altfel nu va funcționa corect. Aceasta este o amăgire care nu corespunde adevărului. Cel mai important lucru este modul în care utilizatorul setează corect parametrii fluxului de lucru.

Nu este necesar să folosiți formule speciale complexe pentru a înțelege cum să acționați corect. Acest lucru poate fi verificat direct cu mâinile goale.

În ceea ce privește rezonanța la frecvențe medii

Motoarele pas cu pas sunt asociate cu apariția unei rezonanțe puternice. De fapt, ele funcționează ca un pendul cu o greutate suspendată pe un arc. Rolul sarcinii este îndeplinit de rotor, iar câmpul cu energie magnetică este arcul. Vibrațiile naturale au o frecvență determinată de doi indicatori:

1. inerția rotorului.
2. Puterea curentului.

Rezonanța apare atunci când diferența dintre faza de turație și cuplu ajunge la 180 de grade. Aceasta înseamnă că există o corespondență între viteză și schimbare în câmpul magnetic. Mișcarea devine rapidă la poziționarea pe o treaptă nouă. Cuplul scade din cauza faptului că cea mai mare parte a energiei merge pentru a depăși inerția.

Despre codificatoare și drivere, conexiuni

Sunt necesare drivere speciale pentru a controla dispozitivul. Se conectează la porturile LTP calculatoare personale. Din program vine generarea de semnale, care sunt apoi primite de șoferi. După aceea, motorul primește anumite comenzi. Furnizarea de curent a înfășurărilor vă permite să organizați funcționarea întregului dispozitiv. Software-ul facilitează controlul:

• După dimensiunea motorului.
• Pentru viteze.
• Pe traiectorii.

Șoferul este unitatea responsabilă cu controlul întregului motor. Formarea semnalului de control are loc cu participarea unui controler special. Ceea ce implică conectarea simultană a patru ieșiri ale unui motor pas cu pas la dispozitiv. Din sursa de alimentare vine energie, negativă și pozitivă, și este conectată la motoare pentru lucrări ulterioare.

Curentul maxim al tensiunii necesare care merge la borne este principalul factor pe baza căruia trebuie făcută alegerea. Ieșirea de curent de către driver poate fi de următoarele tipuri:

1. La fel ca cel consumat de motor.
2. Mai mare decât valoarea menționată anterior.

Parametrii doriti pentru tensiunea initiala sunt selectati folosind comutatoare speciale.

Motoarele pas cu pas pot fi ordine diferită conexiuni. De obicei depinde de câte fire este echipată unitatea. Este necesar să acordați atenție scopului dispozitivului. Există multe modele pe piață și aproape fiecare folosește propria versiune a circuitului plug-in. În interior sunt plasate până la 4-6 fire. Modulele bipolare sunt furnizate standard cu versiuni cu patru fire.

Fiecare două înfășurări vin cu două unități. Trebuie să utilizați un contor obișnuit pentru a evita greșelile. Motoarele cu șase fire sunt diferite putere maxima. Aceasta înseamnă că fiecare înfășurare este însoțită de două fire și un robinet central. Astfel de dispozitive permit două tipuri de conexiuni:

1. cu dispozitive bipolare.
2. Cu modele unipolare.

Dispozitivele de măsurare sunt, de asemenea, folosite pentru a separa firele. Dispozitivele unipolare presupun că sunt folosite toate cele șase fire. În cazul celor bipolare, puteți lua un singur robinet central împreună cu fire într-o singură înfășurare.

Ce altceva de luat în considerare?

Robinetul central se numește un fir obișnuit. De asemenea, folosesc denumirile „central”, „mijloc”. Unele modele de motoare pas cu pas sunt echipate cu dispozitive similare. Fiecare înfășurare vine cu trei fire când vine vorba de opțiuni unipolare. Două dintre ele organizează conexiunea cu tranzistori. Robinetul central sau cel din mijloc merge direct la sursa de alimentare sau de tensiune.

Cele două fire laterale pot fi, în general, ignorate dacă tranzistoarele nu sunt planificate să fie utilizate.

Modelele cu cinci și șase fire sunt similare în multe privințe. Dar în interior firele centrale sunt aduse într-un singur cablu comun, împreună cu restul componentelor. Înfășurările nu pot fi conectate între ele dacă nu există întreruperi. Cel mai bine este să conectați firul din mijloc la alți conductori. Atunci nu vă puteți face griji cu privire la eficacitatea și siguranța dispozitivului. Trebuie doar să luați piesele potrivite.

Concluzie

Ridica model potrivit motorul pentru mașină va fi mai ușor dacă studiați în prealabil principalele caracteristici, precum și ofertele de pe piața relevantă. Principalul lucru este să contactați furnizori care sunt de încredere. Cea mai mică căsătorie și greșeală vor duce la eșecul pieselor foarte scumpe.

Exemplele de calcul date sunt aplicabile nu numai motoarelor pas cu pas, ci și altor tipuri de motoare. Luând în considerare viteza, trebuie avut în vedere că pentru motoarele pas cu pas este indicată frecvența - pași / sec.

Alegerea unui motor pas cu pas pentru instalația de ridicare
Alegerea unui motor pas cu pas pentru un cărucior de transport
Determinarea cuplului unui motor pas cu pas în dispozitiv folosind roți dințate cu șurub
Cuplul necesar de la unitatea pas cu pas sistem de cilindri rotativi
Determinarea momentului în mecanisme cu cremalieră și pinion

Caracteristicile de funcționare a motoarelor pas cu pas impun cerințe foarte stricte privind potrivirea parametrilor motorului selectat cu o sarcină dată. Acest lucru este valabil mai ales în sistemele de acţionare discretă în buclă deschisă, când trecerea a cel puţin unui impuls de control de către motor duce la o eroare în transformarea semnalului electric de comandă într-un unghi pe care sistemul nu îl poate corecta. Motoarele pas cu pas nu sunt de obicei testate pentru încălzire, deoarece sunt proiectate pentru modul lung trecerea impulsurilor de curent prin înfăşurările de comandă.

Atunci când alegeți un motor pas cu pas, în primul rând, trebuie să vă concentrați pe puterea consumată de unitate (motor + unitate de control) din rețea, tensiunea de alimentare, cuplul necesar pe arborele de ieșire, viteza de rotație a arborelui și momentul de inerția sarcinii. Pentru aceeași unitate, la valori diferite ale tensiunii de alimentare, consumul de energie al variatorului P=U*I (tensiune*curent) este diferit. De exemplu, unitatea D5779 consumă 150 W din rețea la o tensiune de alimentare de 50 V și 90 W la o tensiune de alimentare de 30 V. Eficiența unităților pas cu pas în intervalul de frecvență 1 - 5 kHz, precum și eficiența motoare sincrone din magneți permanenți este de 80-90%.

Puterea de ieșire a antrenamentului P=M*ω (cuplu*viteză unghiulară). Evident, puterea pe arborele de ieșire nu poate depăși puterea consumată din rețea.

Legea conservării energiei pentru un sistem format dintr-un motor și o sarcină pe arborele rotit cu o jumătate de treaptă este următoarea:

Motor M *φ=0,5*J*ω 2 + sarcina M *φ + M magn *φ +M frecare *φ

unde φ este unghiul de rotație

J este momentul de inerție al sistemului redus la arbore

ω - viteza unghiulara

M sarcină - moment de încărcare

Mmag este momentul de rezistență creat de magneții permanenți ai motorului, aproximativ 5% din valoarea M a motorului

M frecare - momentul de frecare în sistem

De aici turația maximă cu care motorul pas cu pas poate face primul pas în sistem cu momentul de inerție J redus la arbore și încărcat cu momentul de sarcină M:

ω =(2*φ*(M motor - M sarcină - M magnet - M frecare)/J) 1/2

În practică, este necesar să se țină cont și de tranzitorii electrici din fazele motorului, care depind atât de tensiunea de alimentare și inductanța fazelor de motor, cât și de modul în care este controlat motorul. Cele mai dinamice sunt motoarele cu inductanță minimă. De obicei, frecvențele de pornire sunt în intervalul 800-1000 Hz (2-2,5 rpm în modul jumătate de pas). Pe baza acestui lucru, pentru un motor pas cu pas care funcționează într-un mod de jumătate de pas, valoarea accelerației nu trebuie să depășească 4 rad/sec 2 .

Când se determină cuplul necesar, alegerea motorului pas cu pas depinde de dimensiunile preferate, dimensiuni de conectare, prețurile motorului și unității de control pentru acesta.

Dacă o unitate de control este deja prezentă (sau selectată), este necesar ca curentul de fază al motorului pas cu pas să nu depășească capacitatea unității de control. De asemenea, trebuie să țineți cont de numărul de pini care pot fi conectați la o unitate de control existentă.

Atunci când selectați un motor pas cu pas pentru CNC, este necesar să se construiască pe scopul planificat al mașinii și specificații. Mai jos sunt criteriile de selecție, clasificarea celor mai multe motoare populareși exemple de calcul.

Cum să alegi un motor pas cu pas pentru CNC: criterii

1. Inductanţă. Rădăcina pătrată a inductanței înfășurării trebuie calculată și înmulțită cu 32. Valoarea rezultată trebuie comparată cu tensiunea de alimentare a driverului. Diferențele dintre aceste numere nu ar trebui să fie foarte diferite. Dacă tensiunea de alimentare este cu 30% sau mai mare decât valoarea obținută, atunci motorul se va încălzi și va face zgomot. Dacă este mai mic, atunci cuplul va scădea prea repede cu viteza. Mai multă inductanță poate oferi spațiu pentru mai mult cuplu. Cu toate acestea, acest lucru va necesita un driver cu o tensiune mare de alimentare.
2. Graficul cuplului versus viteză. Vă permite să determinați dacă motorul selectat îndeplinește condițiile din termenii de referință.
3. Parametri geometrici. Lungimea motorului, flanșa și diametrul arborelui sunt importante.

Sfat: De asemenea, ar trebui să acordați atenție rezistenței ohmice a fazelor, curentului nominal în fază, momentului de inerție al rotorului, cuplului maxim de sincronizare static.

tipul motorului

Un criteriu important este tipul de motor pas cu pas pentru mașina CNC. Modelele bipolare, unipolare și trifazate sunt utilizate pe scară largă. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici:

• cele bipolare sunt cele mai des folosite pentru CNC datorita selectiei simple a unui driver nou atunci cand cel vechi defecteaza, rezistivitate mare la viteze mici;
• trifazat diferă mai multa viteza decât bipolar de dimensiuni similare. Potrivit pentru aplicații în care este necesară o viteză mare de rotație;
• unipolare sunt mai multe tipuri de motoare bipolare, în funcție de conexiunea înfășurărilor.

Sfat: O altă modalitate de a selecta un motor este analizarea mașinilor finite de pe piață care se apropie ca dimensiuni și alte caracteristici de cea în curs de dezvoltare.

Exemple de calcule pentru motoarele pas cu pas pentru CNC

Determinăm forțele care acționează în sistem

Este necesar să se determine forța de frecare în ghidaje, care depinde de materialele utilizate. De exemplu, coeficientul de frecare este 0,2, greutatea piesei este de 300 kgf, greutatea mesei este de 100 kgf, accelerația necesară este de 2 m / s 2, forța de tăiere este de 3.000 N.

1. Pentru a calcula forța de frecare, trebuie să înmulțiți coeficientul de frecare cu greutatea sistemului în mișcare. De exemplu: 0,2 x 9,81 (100 kgf + 300 kgf). Se dovedește 785 N.
2. Pentru a calcula forța de inerție, este necesar să înmulțiți masa mesei cu piesa cu accelerația necesară. De exemplu: 400 x 2 = 800 N.
3. A calcula forță deplină rezistența trebuie adăugată forțelor de frecare, inerție și tăiere. De exemplu: 785 + 800 + 3000. Se dovedește 4585 N.

Referinţă: forța de rezistență trebuie dezvoltată de antrenarea mesei pe piulița cu bile angrenaj cu șurub.

Noi calculăm puterea

Formulele de mai jos sunt prezentate fără a lua în considerare inerția arborelui motorului pas cu pas în sine și alte mecanisme de rotație. Prin urmare, pentru o mai mare acuratețe, se recomandă creșterea sau scăderea cerințelor de accelerație cu 10%.

Pentru a calcula puterea unui motor pas cu pas, utilizați formula F=ma, unde:

• F este forța în Newtoni necesară pentru a pune corpul în mișcare;
• m - greutatea corporală în kg;
• a este accelerația necesară m/c 2 .

Pentru determinare putere mecanică este necesar să se înmulţească forţa de rezistenţă la mişcare cu viteza.

Calculați reducerea cifrei de afaceri

Se determină pe baza vitezei nominale a servo și viteza maxima mișcarea mesei. De exemplu, viteza de deplasare este de 1.000 mm/min, pasul șurubului cu bile este de 10 mm. Apoi viteza de rotație a șurubului cu bile ar trebui să fie (1 000 / 10) 100 rpm.

Pentru a calcula factorul de reducere, luați în considerare viteza nominală a servomotorului. De exemplu, ele sunt egale cu 5.000 rpm. Atunci reducerea va fi egală cu (5 000 / 100) 50.

Mașinile-unelte folosesc adesea motoare pas cu inductor fabricate în URSS. Vorbim despre modelele DSHI-200-2 si DSHI-200-3. Au următoarele caracteristici:

Motoarele pas cu pas pot fi găsite în dispozitivul de automobile tablouri de bord, imprimante, unități CD-ROM, unelte electrice, în general - peste tot unde este necesară o precizie sporită de poziționare. Dar cel mai faimos SD primit în mașini CNC.

Dar de ce acest mecanism este numit așa - „motor pas cu pas”? Pe scurt, este un motor sincron fără perii cu mai multe înfășurări de sârmă. Electricitate este alimentat într-una dintre înfășurările statorului (element fix) și astfel fixează rotorul (partea mobilă) într-o anumită poziție. Apoi curentul intră în cealaltă înfășurare și rotorul face o nouă mișcare. O astfel de schimbare secvențială a poziției se numește „pas”. Și datorită acestui principiu de lucru Motor pas cu pasși-a primit numele.

Dispozitiv și tipuri de SD

Astăzi, există trei tipuri principale de motoare pas cu pas:

Trebuie remarcat faptul că micropasul este posibil numai în motoarele pas cu pas hibride. Fiecare micropas este efectuat printr-un control independent al înfășurărilor. Prin controlul raportului de curenți, rotorul poate fi chiar fixat în secțiunea intermediară dintre două trepte adiacente. Aceasta îmbunătățește netezimea de rotație a elementului mobil și obține o precizie optimă de poziționare. Numărul de pași în acest mod poate ajunge chiar și la 51.200 pe revoluție.

Mulți amatori se întreabă: de ce a fost aleasă forma rotorului? Răspunsul este simplu: pentru a obține o dependență periodică a înfășurării statorului de poziția unghiulară a rotorului. Distanța dintre șanțuri este mult mai mare decât între dinți. Acest lucru face posibilă asigurarea unei conductivitati magnetice mai scăzute a golurilor în raport cu conductivitatea specifică a dinților. În caz contrar, motorul pas cu pas pur și simplu nu ar putea funcționa. Evident, este totalitatea tuturor caracteristici de proiectare, precum și formele și compoziția elementelor, permit motorului pas cu pas să fie un mecanism cu drepturi depline, și nu doar o bucată de metal.

În plus, în funcție de tipul de înfășurări, motoarele pas cu pas sunt împărțite în:

• bipolar. Au câte o înfășurare pentru fiecare fază. Schimbarea direcției câmpului magnetic în ele este asigurată prin inversarea șoferului - o jumătate de punte sau punte bipolară;
• unipolar. Un astfel de motor pas cu pas are, de asemenea, o înfășurare în fiecare dintre faze, dar, în același timp, se face un robinet din mijlocul oricărei înfășurări individuale. Direcția câmpului poate fi astfel schimbată prin comutarea semiînfășurării utilizate. Driverul trebuie să conțină doar patru chei, așa că este mai simplu decât un motor bipolar.

Caracteristicile motorului pas cu pas

ÎN documentatie tehnica pentru motoarele pas cu pas puteți găsi următoarea listă de caracteristici:

1. Cuplu sau cuplu. Se măsoară în kilogram-forță-centimetri. Adesea, acest articol este însoțit de un grafic care exprimă dependența cuplu pe viteza de rotatie. Cu cât această cifră este mai mare, cu atât motorul crește mai repede viteza atunci când este pornit.
2. moment de reținere. Arată cu ce forță statorul poate bloca rotorul când motorul este pornit, dar nu funcționează. Adică este parametrul de cuplu la turație zero. Conform graficului, acesta scade direct proporțional cu creșterea vitezei de rotație. Aceasta se măsoară în uncii pe inch. Cuplul de mentinere in masura specificata de producator, motorul poate demonstra doar in regim static, cu conditia ca curent complet servit în două faze.
3. Cuplul de frânare. Aceasta este cantitatea de forță care împiedică rotorul să se rotească în absența alimentării cu curent. Adică, forța de blocare a rotorului atunci când este oprit. Se mai numește și moment de oprire. În motoarele pas cu pas hibride, nu mai mult de o zecime din forță împiedică rotorul să se rotească atunci când curentul este aplicat complet. Această caracteristică măsurată în aceleași unități ca și momentul de reținere.
4. Tensiune nominală. Acest indicator depinde direct de inductanța înfășurărilor și vă permite să determinați tensiunea optimă care ar trebui să fie furnizată motorului. Cea mai bună tensiune potrivită pentru motorul dumneavoastră pas cu pas este între 4 și 25 de ori tensiunea nominală. Dacă depășiți curentul aplicat, motorul se va supraîncălzi, ceea ce va duce la defectarea acestuia. Și dacă tensiunea nu este suficientă, atunci pur și simplu nu va porni. Această caracteristică este indicată în Volți. Pentru a calcula puterea optimă a curentului, se utilizează o formulă specială U = 32 x√ L, unde L este inductanța înfășurării și U este valoarea dorită.
5. Separat, este indicat rezultatul testelor dielectrice, în timpul cărora a fost determinat tensiune maxima, la care înfășurarea este capabilă să reziste pentru o anumită perioadă de timp. Acest indicator determină puterea motorului, cât de bine poate rezista la suprasarcină.
6. Momentul de inerție al părții mobile a motorului. Determină viteza de accelerație a motorului pas cu pas. Această valoare este măsurată în grame-centimetri pătrați.
7. Numărul de pași pe rotație(se iau în considerare doar pașii completi, nu se iau în considerare jumătățile de valori). Cu cât sunt mai mulți pași, cu atât motorul este mai puternic și mai rapid.
8. Lungime și greutate. Aceasta se referă la lungimea corpului, excluzând arborele. Dar în parametrul „greutate” este indicată masa totală a produsului. Dimensiunile și greutatea determină condițiile în care motorul poate fi utilizat. În unele cazuri aveți nevoie motor compact, în timp ce în altele doar unul mai mare și mai puternic va face.

Luați în considerare motorul pas cu pas Nema ca exemplu. Motor PL57H41, ceea ce înseamnă lățimea-înălțimea (diametrul) flanșei pătrate 57mm - PL57. Lungime motor, fara arbore 41mm - H41. Cuplul, menținerea și alte momente ale motorului depind mai mult de diametru decât de lungimea motorului.

Caracteristici PL57H110

Caracteristici PL86H113

Conexiune, drivere și codificatoare

De regulă, motoarele pas cu pas sunt controlate prin intermediul driverelor speciale conectate la portul LTP al computerului. Driverul primește semnalele generate de program și le transformă în comenzi către motor, transmise prin aplicarea curentului înfășurărilor. Software-ul poate ajusta traiectoria, cantitatea, viteza și cantitatea de mișcare.

Driverul este o unitate de control a motorului pas cu pas. La mașinile CNC, semnalele de control sunt generate pe controlerele CNC, astfel încât 4 ieșiri de motor pas cu pas, fire de control de la controlerul CNC (de obicei 4 fire) și puterea + și - de la sursa de alimentare sunt conectate la driver. Semnalele de la controler intră în șofer, unde controlează deja comutarea tastelor circuit de putere tensiune de alimentare care vine de la sursa de alimentare prin aceste chei către motor.

Driverul trebuie selectat în funcție de curentul maxim de ieșire tensiunea dorită la concluzii, pentru infasurarile motorului. Ieșirea curentă de către driver trebuie să fie aceeași cu cea pe care o va consuma motorul, sau mai mare. Există comutatoare pe driver cu care puteți seta parametrii de tensiune de ieșire doriti și nu arde motorul.

Modul în care conectați un motor pas cu pas la un circuit comun depinde de câte fire aveți în unitate și de cât de exact doriți să utilizați motorul pas cu pas. Există o mulțime de modele și fiecare dintre ele are propria sa schemă de conectare. Numărul de fire din motor poate varia de la patru la șase. Motoarele cu patru fire sunt utilizate exclusiv cu mecanisme bipolare.

Fiecare două înfășurări corespund a două fire. Pentru a determina perechile necesare și relația dintre ele, veți avea nevoie de un metru. Cele mai puternice sunt motoarele cu șase fire. Au un robinet central și două fire pentru fiecare înfășurare individuală. Un astfel de motor pas cu pas poate fi conectat atât la dispozitive bipolare, cât și la dispozitive unipolare. Veți avea nevoie de un special Aparat de măsură pentru a separa firele. Pentru dispozitivele unipolare, utilizați toate cele șase fire. Pentru bipolar, un robinet central și un fir pentru o înfășurare sunt suficiente.

Robinetul central este un fir obișnuit, numit și „de mijloc” sau „central”. Se găsește în unele tipuri de motoare pas cu pas. ÎN motoare unipolare Există trei fire pentru fiecare înfășurare. Două dintre ele sunt proiectate pentru a se conecta la tranzistori. Iar cel din mijloc, adică robinetul central, trebuie conectat la o sursă de tensiune. Adică, dacă nu trebuie să conectați tranzistori, puteți ignora pur și simplu cele două fire laterale.

Motoarele pas cu cinci fire sunt similare cu cele cu șase fire, dar în ele firele centrale sunt aduse într-un singur cablu comun, împreună cu restul. Fără pauze, nu veți putea separa înfășurările între ele. Cel mai bine este să găsiți firul din mijloc și să-l conectați la alți conductori - aceasta va fi o opțiune eficientă și nu periculoasă.

Codificatoarele sunt adesea folosite cu motoarele pas cu pas. Sunt pur și simplu senzori a căror sarcină este să dea semnale software-ului. Mulți experți consideră că, în cele mai multe cazuri, combinarea unui motor pas cu pas cu codificatoare nu are sens și este o risipă ineficientă de bani. Dar dacă există o dependență neliniară a mișcării de numărul de pași, atunci când este necesară construirea celei de-a cincea coordonate, encoderul va fi indispensabil. Va facilita urmărirea unghiurilor de rotație a mesei, ceea ce economisește timp prin eliminarea necesității unor metode mai complexe.

Aplicații, argumente pro și contra

ShD-urile sunt larg răspândite în special în industriile de înaltă tehnologie și grele. Datorită faptului că sunt foarte ieftine și sunt destul de simple, cererea pentru ele nu dispare nici măcar în secolul al XXI-lea. Adesea le puteți găsi în mașini CNC, robotică, dispozitive de automatizare (mecanisme de alimentare, dozare, sudură și asamblare automată și așa mai departe).

Motoarele pas cu pas sunt deosebit de populare în proiectarea meselor de coordonare și a mașinilor CNC. Datorită costului redus software necesare functionarii lor, SD-urile sunt indispensabile in sectorul manufacturier, in panourile de control, sarcini de programare si setare, precum si in alte elemente ale mecanismelor.

Motoarele pas cu pas sunt adesea folosite în periferice de calculator, mașini și dispozitive de imprimat, mașini de frezat și mașini de desen, sisteme de control și management, perforatoare, cititoare de bandă.

Motoarele pas cu pas concurează în popularitate cu servomotoarele care pot îndeplini funcții similare în aceleași condiții ca și motoarele pas cu pas.

Avantajele motoarelor pas cu pas în comparație cu servomotoarele:

1. Funcționează bine pe o gamă largă de sarcini.
2. Unghi de rotație fix, dimensiuni motor standardizate.
3. Cost scăzut.
4. Ușurință de instalare și utilizare, fiabilitate, durabilitate.
5. Când prea turații mari motorul nu arde, dar sare peste pași.

Principalele dezavantaje ale motoarelor pas cu pas în comparație cu servomotoarele:

1. Eficiență scăzută. consum mare energie indiferent de sarcină.
2. O scădere bruscă a cuplului cu creșterea vitezei.
3. Cu asemenea dimensiuni și greutate, puterea este mai mică decât se aștepta.
4. În timpul funcționării, motorul devine foarte fierbinte.
5. Nivel ridicat de zgomot la frecvențe înalte și medii.

Orice dezvoltare începe cu alegerea componentelor. La Dezvoltarea mașinii CNC este foarte important să alegeți corect motoare pas cu pas. Dacă aveți bani pentru a cumpăra motoare noi, atunci trebuie să determinați tensiunea de funcționare și puterea motorului. M-am cumpărat pentru o secundă Mașină CNC motoarele pas cu pas sunt astfel: Nema17 1.7 A.

Dacă nu ai destui bani sau doar încerci mâna în această zonă. Atunci cel mai probabil vei folosi motor de la imprimante. Aceasta este cea mai ieftină opțiune. Dar aici veți întâmpina o serie de probleme. Motorul poate avea 4, 5, 6, 8 fire pentru conectare. Cum să le conectați la drivere L298nȘi .

Să o luăm în ordine. Ce sunt motoarele pas cu pas. Dacă vedeți un număr par de pini, acesta este motor pas cu pas bipolar. Locația înfășurării pentru acest motor este după cum urmează.

Dacă motorul are 5 pini, acesta este motor pas cu pas unipolar. Așa arată diagrama lui.

Al nostru driverele sunt proiectate pentru motoare cu 4 pini. Cum să fii? Cum să le conectăm?

Motoarele pas cu pas bipolare cu 6 pini sunt conectate la driver în două moduri:

În acest caz, motorul pas cu pas are un moment de 1,4 ori mai mare. Cuplul este mai stabil la frecvențe joase.

La acest tip de conexiune, este necesar să se reducă curentul furnizat înfășurărilor motorului de √2 ori. De exemplu, dacă curentul nominal de funcționare al motorului este de 2 A, atunci când înfășurările sunt conectate în serie, curentul necesar este de 1,4 A, adică de 1,4 ori mai puțin.

Acest lucru poate fi ușor de înțeles din următorul raționament.

Curentul nominal de funcționare indicat în catalog este calculat pentru rezistența unei înfășurări (R - este exact ceea ce este dat în catalog). Când înfășurările sunt conectate în serie, rezistența înfășurării combinate se dublează (2R).

Consumul de energie motor pas cu pas - I * 2 * R

Când înfășurările sunt conectate în serie, consumul de energie devine Iseq * 2 * 2 * R

Consumul de energie nu depinde de tipul de conexiune, prin urmare I*2 * R = Iseq.*2 * 2* R, de unde

Iseq = I/ √2, i.e.

Iseq = 0,707 *I.

Deoarece cuplul motorului este direct proporțional cu mărimea câmpului magnetic creat de înfășurările statorului, acesta crește odată cu creșterea numărului de spire ale înfășurării și scade odată cu scăderea curentului trecut prin înfășurări. Dar, deoarece curentul a scăzut de √2 ori, iar numărul de spire de înfășurare a crescut de 2 ori, cuplul va crește de √2 ori.

Tseq = 1,4 * T.

În al doilea caz, cuplul este mai stabil la frecvențe înalte. Parametrii motorului pas cu pas cu această conexiune corespund celor declarați în datasheet, (cuplu, curent), cuplul este mai stabil la frecvente inalte.

Un motor pas cu pas unipolar poate fi reproiectat.

Pentru a face acest lucru, trebuie să dezasamblați motorul pas cu pas și să tăiați firul care conectează centrul înfășurărilor. Și atunci când conectați un fir comun, nu trebuie să vă conectați nicăieri.

Ca rezultat, obținem un motor bipolar cu 4 fire.

Motoarele pas cu 8 pini pot fi conectate în trei moduri.

Conexiunea A - stepper-ul funcționează cu caracteristicile menționate în descriere (cuplu, curent), cuplul este mai stabil la frecvențe înalte.

Conexiune B - cuplu de 1,4 ori, cuplul este mai stabil la frecvențe joase (față de A).

Conexiune C - cuplu de 1,96 ori, cuplul este mai stabil la frecvențe înalte (față de A).

Așa că am rezolvat problema conectării motoarelor pas cu pas. Dar nu toate motoarele vor funcționa pentru noi. Încă de stabilit tensiune de operare motoare. Cel mai bun mod de a-l găsi fișa cu date.Deci totulparametriimânca. Dar nulapot fi găsite toate motorul de la imprimantăfișa cu date.În astfel de cazuri, folosesc acest tabel .

Nu știu cât de corect este acest tabel, dar totul converge pentru mine și funcționează așa cum ar trebui.

Aleg motorul astfel încât tensiunea de funcționare să fie mai mică sau egală cu tensiunea sursei de alimentare. Pentru motoarele proiectate pentru tensiuni mai mici, curentul trebuie setat mai mic.

Ton va fi in articolul urmator. Nudomnisoara!

Abonați-vă la canalul meu pe Youtubeși alăturați-vă unor grupuri