Si të zgjidhni një motor stepper për CNC? Motor stepper për CNC: si të bëni zgjedhjen e duhur.

Çdo person që do të montojë në mënyrë të pavarur një makinë CNC do të ketë nevojë për një motor stepper. Gjëja kryesore është të vendosni paraprakisht për qëllimin e pajisjes. Përpjekjet dhe treguesit më të mëdhenj kërkohen për përpunimin e metaleve me ngjyra, gjë që merret parasysh veçmas kur zgjedh një motor stepper për CNC.

Cilat janë kriteret për të zgjedhur?

Duhet mbajtur mend se, në krahasim me motorët konvencionalë, stepperët kërkojnë më shumë skema komplekse për menaxhim. Dhe nuk ka aq shumë kritere.

1. Parametri i induktivitetit.

Hapi i parë është përcaktimi i rrënjës katrore të induktivitetit të mbështjelljes. Më pas rezultati shumëzohet me 32. Vlera e përftuar si total kërkohet më pas të krahasohet me tensionin e burimit nga i cili energjia furnizohet me drejtuesin.

Këta numra nuk duhet të ndryshojnë shumë nga njëri-tjetri. Motori do të nxehet dhe do të bëjë shumë zhurmë nëse voltazhi i furnizimit është 30% ose më shumë se vlera e marrë. Nëse është më pak, atëherë, me rritjen e shpejtësisë, çift rrotullimi zvogëlohet. Sa më i lartë të jetë induktiviteti, aq më e lehtë është të ruhet një çift rrotullues i lartë. Por për këtë ju duhet të zgjidhni një drejtues që ka një tension të lartë furnizimi. Vetëm atëherë motori hapës funksionon siç duhet.

1. Një grafik se si çift rrotullimi dhe shpejtësia janë të lidhura me njëra-tjetrën.

Kjo do të bëjë të mundur për të kuptuar se si motori, në parim, plotëson kërkesat dhe specifikimet teknike.

1. Parametrat e planit gjeometrik.

• Çift rrotullues maksimal statik sinkronizues.
• Momenti i inercisë për rotorët.
• Rryma brenda fazës është nominale.
• Rezistenca totale e fazave të tipit omik.

Rreth llojeve të motorëve

Shumëllojshmëria e përdorur për makinën motorët stepper- parametri nuk është më pak i rëndësishëm se të tjerët. Secili model është i pajisur me karakteristikat e veta.

1. Ato bipolare përdoren më shpesh në lidhje me një CNC.

Avantazhi kryesor është aftësia për të zgjedhur me lehtësi një drejtues të ri nëse i vjetri dështon. Në rrotullime të ulëta, rezistenca e lartë mbetet.

1. trefazore.

Ato karakterizohen nga shpejtësi e lartë... E rëndësishme, nëse saktësisht këtë parametër kushtojini vëmendjen më të madhe në rast zgjedhjeje.

1. unipolare.

Këto janë disa lloje motorët bipolarë, të cilat ndryshojnë nga njëri-tjetri dhe zgjidhen në varësi të lidhjes së mbështjelljes.

Mund të eksplorohet modele të gatshme makineritë e ofruara nga tregu aktual. Falë kësaj qasjeje, zgjedhja është thjeshtuar shumë. Gjëja kryesore është që karakteristikat dhe dimensionet të jenë të përshtatshme për projektin që krijohet.

Rreth forcave prerëse

Shpesh pronarët mendojnë se duhet të shtyjnë fort, përndryshe nuk do të funksionojë siç duhet. Ky është një mashtrim që nuk është i vërtetë. Gjëja më e rëndësishme është se si përdoruesi vendos saktë parametrat e rrjedhës së punës.

Nuk është e nevojshme të përdorni formula komplekse speciale për të kuptuar se si të veproni saktë. Ju gjithashtu mund ta kontrolloni atë drejtpërdrejt me duart tuaja të zhveshura.

Rreth rezonancës në frekuenca të mesme

Motorët stepper shoqërohen me rezonancë të fortë. Në fakt, ata punojnë si një lavjerrës me një peshë të varur nga një susta. Roli i ngarkesës kryhet nga rotori, dhe fusha me energji magnetike kryhet nga susta. Dridhjet natyrore kanë një frekuencë të përcaktuar nga dy tregues:

1. Inercia e rotorit.
2. Forca aktuale.

Rezonanca shfaqet kur diferenca midis shpejtësisë dhe fazës së çift rrotullues arrin 180 gradë. Kjo do të thotë se ekziston një korrespondencë midis shpejtësisë dhe ndryshimeve brenda fushës magnetike. Lëvizja bëhet e shpejtë kur pozicionohet në një hap të ri. Çift rrotullues bie sepse pjesa më e madhe e energjisë konsumohet për të kapërcyer momentin.

Rreth koduesve dhe drejtuesve, lidhjeve

Për të kontrolluar pajisjen nevojiten drejtues të veçantë. Ata lidhen me portet LTP të kompjuterët personalë... Programi gjeneron sinjale, të cilat më pas merren nga drejtuesit. Pas kësaj, motori merr komanda të caktuara. Furnizimi me rrymë në mbështjelljet bën të mundur organizimin e funksionimit të të gjithë pajisjes. Softueri e bën më të lehtë kontrollin:

• Sipas madhësisë së motorit.
• Për shpejtësi.
• Në trajektore.

Drejtuesi është një njësi përgjegjëse për kontrollin e të gjithë motorit. Formimi i sinjalit të kontrollit ndodh me pjesëmarrjen e një kontrolluesi të veçantë. Që përfshin lidhjen e katër prizave të një motori hapës me pajisjen menjëherë. Energjia vjen nga furnizimi me energji elektrike, negative dhe pozitive, dhe lidhet me motorët për punë të mëtejshme.

Rryma maksimale e tensionit të kërkuar që shkon në terminale është faktori kryesor mbi bazën e të cilit duhet bërë një zgjedhje. Rryma e dhënë nga drejtuesi mund të jetë e llojeve të mëposhtme:

1. E njëjta gjë që konsumon motori.
2. Më e lartë se vlera e përmendur më parë.

Parametrat e dëshiruar për tensionin fillestar zgjidhen duke përdorur ndërprerës të veçantë.

Motorët stepper mund të kenë renditje të ndryshme lidhjet. Zakonisht varet nga sa tela është i pajisur disku. Është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje qëllimit të pajisjes. Ka shumë modele të disponueshme në treg, dhe pothuajse secili ka versionin e vet të qarkut plug-in. Brenda vendosen deri në 4-6 tela. Modulet bipolare furnizohen si standard me versionet me katër tela.

Çdo dy mbështjellje vijnë me dy disqe. Ju duhet të përdorni një matës të rregullt për të shmangur gabimet. Motorët me gjashtë tela ndryshojnë fuqi maksimale... Kjo do të thotë që çdo mbështjellje shoqërohet nga dy tela dhe një rubinet qendror. Pajisjet e tilla lejojnë dy lloje lidhjesh:

1. Me pajisje bipolare.
2. Me modele unipolare.

Pajisjet matëse përdoren gjithashtu për të ndarë telat. Pajisjet unipolare supozojnë se përdoren të gjashtë telat. Në rastin e bipolarit, ju mund të merrni vetëm një trokitje të lehtë qendrore së bashku me telat një dredha-dredha në të njëjtën kohë.

Çfarë tjetër duhet marrë parasysh?

Një tel i zakonshëm quhet një rubinet qendror. Ata përdorin gjithashtu emërtimet "qendrore", "mesme". Disa modele të motorëve stepper janë të pajisura me pajisje të ngjashme. Çdo dredha-dredha vjen me tre tela kur bëhet fjalë për versionet unipolare. Dy prej tyre organizojnë lidhjen me transistorët. Rubineti qendror ose i mesëm shkon drejt e te burimi i energjisë ose tensioni.

Dy telat anësore mund të injorohen fare nëse transistorët nuk planifikohen të përdoren.

Modelet me pesë dhe gjashtë tela janë shumë të ngjashëm me njëri-tjetrin. Por brenda, telat qendrorë nxirren në një kabllo të përbashkët, së bashku me pjesën tjetër të komponentëve. Dredha-dredha nuk mund të lidhen me njëra-tjetrën nëse nuk ka thyerje. Është më mirë të lidhni telin e mesëm me përçuesit e tjerë. Atëherë nuk duhet të shqetësoheni për efektivitetin dhe sigurinë e pajisjes. Thjesht duhet të marrësh pjesët e duhura.

konkluzioni

Merr model i përshtatshëm motori për makinën do të jetë më i lehtë nëse studioni paraprakisht karakteristikat kryesore, si dhe ofertat në tregun përkatës. Gjëja kryesore është të kontaktoni furnitorët që janë të besueshëm. Martesa dhe gabimi më i vogël do të çojë në dështimin e pjesëve shumë të shtrenjta.

Shembujt e mësipërm të llogaritjes janë të zbatueshëm jo vetëm për motorët stepper, por edhe për llojet e tjera të motorëve. Kur merret parasysh shpejtësia, duhet të kihet parasysh se për motorët stepper tregohet frekuenca - hapa / sek.

Zgjedhja e një motori stepper për ngritjen e pajisjes
Zgjedhja e një motori stepper për karrocën e transportit
Përcaktimi i rrotullimit të motorit stepper në pajisje duke përdorur ingranazhe me vida
Çift rrotullues i kërkuar nga futja e hapës sistemi i cilindrave rrotullues
Përcaktimi i momentit në mekanizmat e raftit dhe pinionit

Karakteristikat e funksionimit të motorit stepper imponojnë kërkesa shumë të rrepta për koordinimin e parametrave të motorit të zgjedhur me një ngarkesë të caktuar. Kjo është veçanërisht e vërtetë në sistemet me qark të hapur të një diskrete diskrete, kur kapërcimi i të paktën një pulsi kontrolli nga motori çon në një gabim në konvertimin e sinjalit të kontrollit elektrik në një kënd, të cilin sistemi nuk është në gjendje ta korrigjojë. Testi i ngrohjes së motorëve stepper zakonisht nuk kryhet, pasi ato janë krijuar për të mënyra e vazhdueshme kalimi i pulseve të rrymës nëpër mbështjelljet e kontrollit.

Kur zgjidhni një motor stepper, para së gjithash, duhet të përqendroheni në fuqinë e konsumuar nga njësia (motori + njësia e kontrollit) nga rrjeti, vlera e tensionit të furnizimit, çift rrotullimi i kërkuar në boshtin e daljes, shpejtësia e rrotullimit të boshtit dhe momenti i inercisë së ngarkesës. Për të njëjtin makinë, në vlera të ndryshme të tensionit të furnizimit, konsumi i energjisë i diskut P = U * I (tension * rrymë) është i ndryshëm. Për shembull, disku D5779 me një tension furnizimi prej 50 V konsumon 150 W nga rrjeti, me një tension furnizimi prej 30 V - 90 W. Efikasiteti i disqeve stepper në diapazonin e frekuencës 1 - 5 KHz, si dhe efikasiteti motorët sinkron Me magnet të përhershëmështë 80-90%.

Fuqia në boshtin e daljes së makinës P = M * ω (çift rrotullues * shpejtësia këndore). Natyrisht, fuqia në boshtin e daljes nuk mund të kalojë fuqinë e konsumuar nga rrjeti.

Ligji i ruajtjes së energjisë për një sistem të përbërë nga një motor dhe një ngarkesë në bosht, e rrotulluar me një gjysmë hapi, është si më poshtë:

Motori M * φ = 0,5 * J * ω 2 + M ngarkesa * φ + M magn * φ + M fërkimi * φ

ku φ është këndi i rrotullimit

J - momenti i inercisë së sistemit të reduktuar në bosht

ω - shpejtësi këndore

M ngarkesë - momenti i ngarkesës

M magn - momenti i rezistencës i krijuar nga magnetët e përhershëm të motorit, afërsisht 5% e vlerës M të motorit

Fërkimi M - momenti i fërkimit në sistem

Prandaj shpejtësia maksimale me të cilën një motor stepper mund të bëjë hapin e parë në një sistem me një moment inercie J dhe të ngarkuar me një moment ngarkese M:

ω = (2 * φ * (Motor M - ngarkesa M - M magn - M fërkim) / J) 1/2

Në praktikë, është gjithashtu e nevojshme të merren parasysh kalimet elektrike në fazat e motorëve, të cilat varen si nga voltazhi i furnizimit dhe induktiviteti i fazave të motorëve, ashtu edhe nga mënyra e kontrollit të motorit. Motorët më dinamikë janë ata me induktivitetin më të ulët. Në mënyrë tipike, frekuencat e fillimit janë në intervalin 800-1000 Hz (2-2,5 rps në modalitetin gjysmë hapi). Bazuar në këtë, për një motor stepper që funksionon në modalitetin gjysmë hapi, vlera e nxitimit nuk duhet të kalojë 4 rad / sek 2.

Kur përcaktohet çift rrotullimi i kërkuar, zgjedhja e motorit stepper varet nga madhësia e preferuar, dimensionet lidhëse, çmimet e motorit dhe njësia e kontrollit për të.

Nëse njësia e kontrollit është tashmë e pranishme (ose e zgjedhur), është e nevojshme që rryma e fazës së motorit hapës të mos tejkalojë aftësitë e njësisë së kontrollit. Gjithashtu duhet të keni parasysh numrin e prizave që mund të lidhen me njësinë ekzistuese të kontrollit.

Kur zgjidhni një motor stepper për CNC, është e nevojshme të ndërtoni në shtrirjen e planifikuar të makinës dhe karakteristikat teknike... Më poshtë janë kriteret e përzgjedhjes, klasifikimi nga më motorë të njohur dhe shembujt e llogaritjes.

Si të zgjidhni një motor stepper për CNC: kriteret

1. Induktiviteti. Llogaritni rrënjën katrore të induktivitetit të mbështjelljes dhe shumëzojeni atë me 32. Kjo vlerë duhet të krahasohet me tensionin e furnizimit me energji elektrike për drejtuesin. Dallimet midis këtyre numrave nuk duhet të jenë shumë të ndryshme. Nëse voltazhi i furnizimit është 30% ose më shumë se vlera e fituar, atëherë motori do të nxehet dhe do të bëjë zhurmë. Nëse më pak, çift rrotullimi do të ulet shumë shpejt me shpejtësi. Më shumë induktivitet potencialisht do të sigurojë më shumë çift rrotullues. Megjithatë, kjo do të kërkojë një drejtues me një tension më të lartë furnizimi.
2. Grafiku i çift rrotullues kundrejt shpejtësisë. Ju lejon të përcaktoni nëse motori i zgjedhur i plotëson kushtet në termat e referencës.
3. Parametrat gjeometrikë. Gjatësia e motorit, fllanxha dhe diametri i boshtit kanë rëndësi.

Këshilla: duhet t'i kushtoni vëmendje edhe rezistencës omike të fazave, rrymës nominale në fazë, momentit të inercisë së rotorit, çift rrotullues maksimal statik sinkronizues.

lloji i motorit

Një kriter i rëndësishëm është lloji i motorit stepper për një vegël makine CNC. Përdoren gjerësisht modelet bipolare, unipolare dhe trefazore. Secila prej tyre ka karakteristikat e veta:

• ato bipolare përdoren më shpesh për CNC për shkak të zgjedhjes së thjeshtë të një drejtuesi të ri kur i vjetri dështon, rezistencë e lartë me shpejtësi të ulët;
• trefazore ndryshojnë më shumë shpejtësi se bipolare të së njëjtës madhësi. I përshtatshëm për aplikime ku kërkohet shpejtësi e lartë rrotullimi;
• unipolar janë disa lloje të motorëve bipolarë, në varësi të lidhjes së mbështjelljeve.

Këshilla: Një mënyrë tjetër për të zgjedhur një motor është analizimi i makinerive të gatshme në treg që janë afër madhësisë dhe karakteristikave të tjera me atë që po zhvillohet.

Shembuj të llogaritjes së motorëve stepper për CNC

Përcaktoni forcat që veprojnë në sistem

Është e nevojshme të përcaktohet forca e fërkimit në udhëzuesit, e cila varet nga materialet e përdorura. Për shembull, koeficienti i fërkimit është 0.2, pesha e pjesës është 300 kgf, pesha e tabelës është 100 kgf, nxitimi i kërkuar është 2 m / s 2, dhe forca e prerjes është 3000 N.

1. Për të llogaritur forcën e fërkimit, duhet të shumëzoni koeficientin e fërkimit me peshën e sistemit në lëvizje. Për shembull: 0,2 x 9,81 (100 kgf + 300 kgf). Rezulton 785 N.
2. Për të llogaritur forcën e inercisë, duhet të shumëzoni masën e tabelës me pjesën me nxitimin e kërkuar. Për shembull: 400 x 2 = 800 N.
3. Për të llogaritur fuqi të plotë rezistenca duhet të mbledhë forcat e fërkimit, inercisë dhe prerjes. Për shembull: 785 + 800 + 3000. Rezulton 4585 N.

Referenca: forca e rezistencës duhet të zhvillohet nga lëvizja e tavolinës në arrën e topit veshje me vidë.

Ne llogarisim fuqinë

Formulat e mëposhtme janë paraqitur pa marrë parasysh inercinë e vetë boshtit të motorit hapës dhe mekanizmave të tjerë rrotullues. Prandaj, për saktësi më të madhe, rekomandohet rritja ose zvogëlimi i kërkesës për nxitim me 10%.

Për të llogaritur fuqinë e një motori stepper, përdorni formulën F = ma, ku:

• F është forca në njuton e nevojshme për të vënë trupin në lëvizje;
• m është pesha e trupit në kg;
• a - nxitimi i kërkuar m/s 2.

Për përcaktimin fuqia mekanikeështë e nevojshme të shumëzohet forca e rezistencës së lëvizjes me shpejtësi.

Ne llogarisim reduktimin e rrotullimeve

Përcaktohet në bazë të shpejtësisë nominale të servo dhe shpejtesi maksimale duke lëvizur tryezën. Për shembull, shpejtësia e udhëtimit është 1000 mm / min, dhe hapi i vidhos së topit është 10 mm. Atëherë shpejtësia e rrotullimit të vidhos së topit duhet të jetë (1000/10) 100 rpm.

Vëzhgoni shpejtësinë nominale të aktivizuesit për të llogaritur raportin e reduktimit. Për shembull, ato janë 5000 rpm. Atëherë zvogëlimi do të jetë i barabartë me (5000/100) 50.

Në veglat e makinerive, shpesh përdoren motorë stepper të tipit induktor të prodhuar në BRSS. Po flasim për modelet DSHI-200-2 dhe DSHI-200-3. Ata kanë karakteristikat e mëposhtme:

Motorët stepper mund të gjenden në pajisjen e automobilave panelet e kontrollit, printera, disqe CD, vegla elektrike, në përgjithësi - kudo ku kërkohet saktësi e shtuar e pozicionimit. Por SHD-ja më e famshme e marrë në makinat CNC.

Por pse ky mekanizëm quhet kështu - "motor hapës"? Me pak fjalë, është një motor sinkron pa furça me mbështjellje të shumta tela. Elektricitet futet në një nga mbështjelljet e statorit (elementi i palëvizshëm) dhe kështu fiksohet rotori (pjesa lëvizëse) në një pozicion të caktuar. Pastaj rryma derdhet në një mbështjellje tjetër dhe rotori bën një lëvizje të re. Ky ndryshim i njëpasnjëshëm i pozicionit quhet "hap". Dhe kjo është falë këtij parimi të punës Motori stepper mori emrin e saj.

Pajisja dhe llojet e motorëve stepper

Sot, ekzistojnë tre lloje kryesore të motorëve stepper:

Duhet të theksohet se mikrostepping është i mundur vetëm në motorët hibridë stepper. Çdo mikrohap kryhet me anë të kontrollit të pavarur të mbështjelljes. Duke kontrolluar raportin aktual, rotori mund të bllokohet edhe në seksionin e ndërmjetëm midis dy hapave ngjitur. Kjo përmirëson butësinë e lëvizjes së elementit lëvizës dhe lejon saktësinë optimale të pozicionimit. Numri i hapave në këtë mënyrë mund të arrijë edhe 51200 për rrotullim.

Shumë amatorë shtrojnë pyetjen: pse zgjidhet forma e dhëmbëzuar e rotorit? Përgjigja është e thjeshtë: për të marrë një varësi periodike të mbështjelljes së statorit nga pozicioni këndor i rotorit. Hendeku midis brazdave bëhet shumë më i madh sesa midis dhëmbëve. Kjo lejon një përçueshmëri më të ulët magnetike të boshllëqeve në krahasim me përçueshmërinë e dhëmbëve. Përndryshe, motori hapës thjesht nuk do të mund të funksiononte. Natyrisht, ajo është tërësia e të gjithëve karakteristikat e projektimit, si dhe forma dhe përbërja e elementeve, lejojnë që SD të jetë një mekanizëm i plotë, dhe jo vetëm një copë metali.

Përveç kësaj, në varësi të llojit të mbështjelljes, SM ndahet në:

• bipolare... Ata kanë një dredha-dredha për secilën fazë. Ndryshimi në drejtimin e fushës magnetike në to sigurohet duke kthyer mbrapsht drejtuesin - një gjysmë urë ose urë bipolare;
• unipolare... Një motor i tillë hapës ka gjithashtu një dredha-dredha në secilën nga fazat, por në të njëjtën kohë, një rubinet bëhet nga mesi i çdo dredha-dredha individuale. Kështu, drejtimi i fushës mund të ndryshohet duke ndërruar gjysmën e përdorur të mbështjelljes. Shoferit i nevojiten vetëm katër çelësa, kështu që është më i thjeshtë se një motor bipolar.

Karakteristikat e motorit stepper

V dokumentacioni teknik për motorët stepper, mund të gjeni listën e mëposhtme të karakteristikave:

1. Çift rrotullues ose çift rrotullues... Ajo matet në centimetra kilogram-forcë. Shpesh këtij artikulli i bashkëngjitet një grafik, i cili shpreh varësinë çift ​​rrotullues nga frekuenca e rrotullimit. Sa më i lartë ky tregues, aq më shpejt motori merr shpejtësinë kur ndizet.
2. Momenti i mbajtjes... Ai tregon se sa fort statori mund të bllokojë rotorin kur motori është i ndezur, por nuk funksionon. Kjo do të thotë, është parametri i çift rrotullues me shpejtësi zero. Sipas grafikut, zvogëlohet në përpjesëtim të drejtë me rritjen e shpejtësisë së rrotullimit. Ky tregues matet në ounces-për-inç. Çift rrotullues mbajtës në masën e specifikuar nga prodhuesi mund të demonstrohet nga motori vetëm në gjendje statike, me kusht që rryma totale shërbehet në dy faza njëherësh.
3. Çift rrotullues frenimi... Kjo është sasia e forcës që e pengon rotorin të rrotullohet në mungesë të furnizimit aktual. Kjo është, forca mbyllëse e rotorit kur fiket. Quhet edhe momenti i mbajtjes. Në motorët stepper hibridë, nuk është më shumë se një e dhjeta e forcës që e pengon rotorin të rrotullohet kur rryma furnizohet plotësisht. Kjo karakteristikë matur në të njëjtat njësi si momenti i mbajtjes.
4. Tensioni nominal... Ky tregues varet drejtpërdrejt nga induktiviteti i mbështjelljes dhe ju lejon të përcaktoni tensionin optimal që duhet të furnizohet në motor. Tensioni më i mirë i përshtatshëm për motorin tuaj stepper është në rangun nga 4 deri në 25 vlera nga nominale. Nëse tejkaloni rrymën e furnizuar, motori do të mbinxehet, duke çuar në dëmtim. Dhe nëse voltazhi nuk është i mjaftueshëm, atëherë thjesht nuk do të fillojë. Kjo karakteristikë tregohet në Volt. Për të llogaritur forcën optimale të rrymës, përdoret një formulë e veçantë U = 32 x√ L, ku L është induktiviteti i mbështjelljes dhe U është vlera e dëshiruar.
5. Më vete, rezultati i testeve dielektrike, gjatë të cilave u përcaktua tension maksimal, të cilat mbështjellja mund t'i rezistojë për një periudhë të caktuar kohe. Ky tregues përcakton forcën e motorit, sa mirë mund t'i rezistojë mbingarkesave.
6. Momenti i inercisë së pjesës lëvizëse të motorit... Përcakton shpejtësinë e nxitimit të motorit stepper. Kjo vlerë matet në gram-centimetra katrorë.
7. Numri i hapave për revolucion(vetëm hapat e plotë merren parasysh, gjysma e vlerave nuk merren parasysh). Sa më shumë hapa, aq më i fuqishëm dhe më i shpejtë është motori.
8. Gjatësia dhe pesha... Kjo i referohet gjatësisë së trupit, duke përjashtuar boshtin. Por në parametrin "peshë", tregohet pesha totale e produktit. Varet nga madhësia dhe pesha në cilat kushte mund të përdoret motori. Në disa raste, keni nevojë motor kompakt, ndërsa në të tjerat, vetëm më i madhi dhe më i fuqishëm do të bëjë.

Le të marrim një motor stepper nema si shembull. Motori PL57H41, që do të thotë gjerësi-lartësi (diametër) në një fllanxhë katrore 57 mm - PL57. Gjatësia e motorit pa bosht 41mm - H41. Çift rrotullimi, mbajtja dhe momentet e tjera të motorit varen më shumë nga diametri sesa nga gjatësia e motorit.

Specifikimet PL57H110

Specifikimet PL86H113

Lidhja, drejtuesit dhe koduesit

Si rregull, motorët stepper kontrollohen me anë të drejtuesve specialë të lidhur me portën LTP të kompjuterit. Drejtuesi merr sinjalet e gjeneruara nga programi dhe i shndërron ato në komanda për motorin, të transmetuara duke furnizuar rrymë në mbështjellje. Softueri mund të rregullojë trajektoren, madhësinë, shpejtësinë dhe madhësinë e lëvizjes.

Drejtuesi është një njësi e kontrollit të motorit hapës. Në makinat CNC, sinjalet e kontrollit gjenerohen në kontrollorët CNC, prandaj, 4 dalje të një motori stepper, telat e kontrollit nga kontrolluesi CNC (zakonisht 4 tela) dhe fuqia + dhe - nga furnizimi me energji janë të lidhura me drejtuesin. Sinjalet nga kontrolluesi shkojnë te shoferi, ku ata tashmë kontrollojnë ndërrimin e çelësave qarku i fuqisë tensionin e furnizimit që vjen nga furnizimi me energji elektrike përmes këtyre çelësave në motor.

Drejtuesi duhet të zgjidhet sipas rrymës maksimale të daljes tensionin e kërkuar te terminalet për mbështjelljet e motorit. Rryma e dhënë nga drejtuesi duhet të jetë ose e njëjtë me atë që do të konsumojë motori, ose më e lartë. Shoferi ka çelësa me të cilët mund të vendosni parametrat e dëshiruar të tensionit të daljes dhe të mos digjni motorin.

Rendi i lidhjes së një motori hapësinor me një qark të përbashkët varet nga sa tela ka në diskun tuaj dhe sa saktësisht dëshironi të përdorni motorin stepper. Ka shumë modele dhe secila prej tyre ka diagramin e vet të lidhjes. Numri i telave në motor mund të variojë nga katër në gjashtë. Motorët me katër tela përdoren ekskluzivisht me ingranazhe bipolare.

Çdo dy mbështjellje ka dy tela. Për të përcaktuar çiftet e kërkuara dhe marrëdhënien midis tyre, do t'ju duhet një metër. Më të fuqishmit janë motorët me gjashtë tela. Ata kanë një rubinet qendror dhe dy tela për secilën dredha-dredha individuale. Një motor i tillë hapësinor mund të lidhet me pajisjet bipolare dhe unipolare. Do t'ju duhet një speciale pajisje matëse për të ndarë telat. Për pajisjet unipolare, përdorni të gjashtë telat. Për bipolare, mjafton një rubinet qendror dhe një tel për një dredha-dredha.

Qendra-trokitje e lehtë është një tel i zakonshëm, i cili quhet edhe "i mesëm" ose "qendër". Gjendet në disa lloje të motorëve stepper. V motorët unipolarë ka tre tela për secilën dredha-dredha. Dy prej tyre janë krijuar për t'u lidhur me transistorë. Dhe e mesme, domethënë vinçi qendror, duhet të lidhet me një burim tensioni. Kjo do të thotë, nëse nuk keni nevojë të lidhni transistorë, thjesht mund të injoroni dy telat anësore.

Motorët stepper me pesë tela janë të ngjashëm me hapësit me gjashtë tela, megjithatë, në to, telat qendrorë nxirren në një kabllo të përbashkët, së bashku me pjesën tjetër. Pa ndërprerje, nuk do të mund të ndani mbështjelljet mes tyre. Është më mirë të gjeni telin e mesëm dhe ta lidhni me përçues të tjerë - ky do të jetë një opsion efektiv dhe më pak i rrezikshëm.

Koduesit përdoren shpesh me motorët stepper. Ata janë thjesht sensorë, detyra e të cilëve është të dërgojnë sinjale në softuer. Shumë ekspertë besojnë se në shumicën e rasteve, kombinimi i një motori hapësinor me koduesit nuk ka kuptim dhe është një humbje joefektive parash. Por nëse ka një varësi jolineare të lëvizjes nga numri i hapave, kur është e nevojshme të ndërtohet koordinata e pestë, koduesi do të jetë i pazëvendësueshëm. Do t'ju ndihmojë të gjurmoni më lehtë këndet e rrotullimit të tabelës, duke ju kursyer kohë duke eliminuar nevojën për metoda më komplekse.

Aplikimet, të mirat dhe të këqijat

SD janë veçanërisht të përhapura në industritë e teknologjisë së lartë dhe të rënda. Për shkak të faktit se ato janë shumë të lira, dhe ato janë rregulluar mjaft thjesht, kërkesa për to nuk zbehet as në shekullin e 21-të. Shpesh mund t'i gjeni në makinat CNC, pajisjet robotike, pajisjet e automatizimit (ushqyerja, dozimi, mekanizmat automatikë të saldimit dhe montimit, etj.).

Motorët stepper janë veçanërisht të popullarizuar në hartimin e tabelave koordinuese dhe makinave CNC. Për shkak të kostos së ulët software të nevojshme për funksionimin e tyre, SM janë të domosdoshëm në sektorin e prodhimit, në panelet e kontrollit, programimin dhe vendosjen e detyrave dhe në elementë të tjerë të mekanizmave.

Motorët stepper përdoren shpesh në elementët periferikë të kompjuterëve, shtypshkronjat dhe instrumentet, makinat bluarëse dhe makinat vizatimore, sistemet e monitorimit dhe kontrollit, shpueset dhe lexuesit e shiritit.

Servo motorët konkurrojnë në popullaritet me motorët stepper, të cilët mund të kryejnë funksione të ngjashme në të njëjtat kushte si motorët stepper.

Përparësitë e motorëve stepper kundrejt motorëve servo:

1. Ata funksionojnë siç duhet nën një gamë të gjerë ngarkesash.
2. Këndi i fiksuar i rrotullimit, dimensionet e standardizuara të motorit.
3. Çmim i ulët.
4. Lehtësia e instalimit dhe përdorimit, besueshmëria, qëndrueshmëria.
5. Nëse gjithashtu rrotullime të larta motori nuk digjet, por kalon hapat.

Disavantazhet kryesore të motorëve stepper në krahasim me motorët servo:

1. Efikasitet i ulët. Konsum i lartë energji pavarësisht nga ngarkesa.
2. Një rënie e mprehtë e çift rrotullues me rritjen e shpejtësisë.
3. Me këtë madhësi dhe peshë, fuqia është më e ulët se sa pritej.
4. Motori nxehet shumë gjatë punës.
5. Niveli i lartë i zhurmës në frekuenca të larta dhe të mesme.

Çdo zhvillim fillon me zgjedhjen e komponentëve. Në zhvillimi i një makinerie CNCështë shumë e rëndësishme të zgjedhësh të drejtën motor stepper... Nëse keni para për të blerë motorë të rinj, atëherë duhet të përcaktoni tensionin e funksionimit dhe fuqinë e motorit. Bleva veten për një sekondë Makinë CNC motorët stepper janë si më poshtë: Nema17 1.7 A.

Nëse nuk keni para të mjaftueshme ose thjesht po provoni dorën tuaj në këtë fushë. Atëherë ka shumë të ngjarë të përdorni motor nga printerët... Ky është opsioni më i lirë. Por këtu do të përballeni me një sërë problemesh. Motori mund të ketë 4, 5, 6, 8 - tela për lidhje. Si t'i lidhni ato me drejtuesit L298n dhe .

Le ta shikojmë me radhë. Çfarë lloj motori stepper ka. Nëse shihni një numër çift kunjash, kjo është motor bipolar stepper... Vendndodhja e mbështjelljes për këtë motor është si më poshtë.

Nëse motori ka 5 kunja, është motor stepper unipolar... Kështu duket diagrami i tij.

Tona drejtuesit janë projektuar për një motor me 4 kunja... Si të jesh? Si t'i lidhni ato?

Motorët stepper bipolarë me 6 kunja lidhen me drejtuesin në dy mënyra:

Në këtë rast, motori stepper ka 1.4 herë më shumë çift rrotullues. Çift rrotullues është më i qëndrueshëm në frekuenca të ulëta.

Me këtë lloj lidhjeje, është e nevojshme të zvogëlohet rryma e furnizuar në mbështjelljet e motorit me √2 herë. Për shembull, nëse rryma e vlerësuar e funksionimit të motorit është 2 A, atëherë kur mbështjelljet janë të lidhura në seri, rryma e kërkuar është 1.4 A, domethënë 1.4 herë më pak.

Kjo mund të kuptohet lehtësisht nga arsyetimi i mëposhtëm.

Rryma nominale e funksionimit e treguar në katalog llogaritet për rezistencën e një dredha-dredha (R - kjo është ajo që jepet në katalog). Kur mbështjelljet lidhen në seri, rezistenca e mbështjelljes së kombinuar dyfishohet (2R).

Motori stepper i konsumit të energjisë - I * 2 * R

Kur mbështjelljet lidhen në seri, konsumi i energjisë bëhet ikonë. * 2 * 2 * R

Konsumi i energjisë nuk varet nga lloji i lidhjes, prandaj I * 2 * R = Ipos. * 2 * 2 * R, nga ku

Ipos = I / √2, d.m.th.

Ikonv. = 0,707 * I.

Meqenëse çift rrotullimi i motorit është drejtpërdrejt proporcional me madhësinë e fushës magnetike të krijuar nga mbështjelljet e statorit, ai rritet me një rritje të numrit të kthesave të mbështjelljes dhe zvogëlohet me një ulje të rrymës që kalon nëpër mbështjellje. Por meqenëse rryma është ulur me √2 herë, dhe numri i kthesave të dredha-dredha është rritur me 2 herë, çift rrotullimi do të rritet me √2 herë.

Tlast. = 1,4 * T.

Në rastin e dytë, çift rrotullimi është më i qëndrueshëm në frekuenca të larta. Parametrat e motorit stepper me këtë lidhje korrespondojnë me ato të deklaruara në fleta e të dhënave, (çift rrotullues, rrymë), çift rrotullimi është më i qëndrueshëm në frekuenca të larta.

Motori hapës unipolar mund të ridizajnohet.

Për ta bërë këtë, ju duhet të çmontoni motorin stepper dhe të prisni telin që lidh qendrën e mbështjelljes. Dhe kur lidhet, tela e përbashkët nuk ka nevojë të lidhet askund.

Si rezultat, marrim një motor bipolar me 4 priza.

Motorët stepper me 8 kunja mund të lidhen në tre mënyra.

Lidhja A - shagovik punon me karakteristikat e treguara në përshkrim (çift rrotullues, rrymë), çift rrotullimi është më i qëndrueshëm në frekuenca të larta.

Lidhja B - çift rrotullues 1.4 herë, çift rrotullimi është më i qëndrueshëm në frekuenca të ulëta (në raport me A).

Lidhja C - çift rrotullues 1.96 herë, çift rrotullimi është më i qëndrueshëm në frekuenca të larta (në raport me A).

Kështu që ne zgjidhëm problemin e lidhjes së motorëve stepper. Por jo të gjithë motorët do të punojnë me ne. Ende duhet të përcaktohen tensionit të punës motorët. Mënyra më e saktë është të gjesh fletë të dhënash.Pra gjithçkaparametraveka. Por jotemund të gjendet i gjithë motori nga printerifletë të dhënash. Në raste të tilla, unë përdor këtë tabelë. .

Nuk e di sa është e saktë kjo tabelë, por gjithçka konvergon për mua dhe funksionon siç duhet.

Unë zgjedh motorin në mënyrë që voltazhi i funksionimit të jetë më i vogël ose i barabartë me tensionin e furnizimit me energji elektrike. Për motorët me tension më të ulët, rryma duhet të vendoset më e ulët.

Melodi do të jetë në artikullin e ardhshëm. Jozonjushe!

Abonohuni në kanalin tim në YouTube dhe bashkohuni me grupet