Motori stepper për CNC: si të bëni zgjedhjen e duhur? Rreth motorëve stepper dhe si t'i hani ato.

Motorët stepper mund të gjenden në pajisjen e automobilave pultet, printera, disqe CD, mjete elektrike, në përgjithësi - kudo që keni nevojë për rritje të saktësisë së pozicionimit. Por SHD më e famshme e marrë në makinat CNC.

Por pse ky mekanizëm quhet në atë mënyrë - "motor me hapa"? Me pak fjalë, është një motor sinkron pa furça me dredha -dredha të shumta teli. Elektricitet futet në njërën nga mbështjelljet e statorit (elementi i palëvizshëm) dhe kështu fikson rotorin (pjesën lëvizëse) në një pozicion të caktuar. Pastaj rryma derdhet në një dredhje tjetër dhe rotori bën një lëvizje të re. Ky ndryshim i njëpasnjëshëm i pozicionit quhet "hap". Dhe kjo falë këtij parimi të punës Stepper Motor mori emrin e saj.

Pajisja dhe llojet e motorëve stepper

Sot, ekzistojnë tre lloje kryesore të motorëve stepper:

Duhet të theksohet se mikrostepimi është i mundur vetëm në motorët stepper hibridë. Çdo mikrostep kryhet nga një kontroll dredha -dredha i pavarur. Duke kontrolluar raportin aktual, rotori mund të bllokohet edhe në pjesën e ndërmjetme midis dy hapave ngjitur. Kjo përmirëson qetësinë e lëvizjes së elementit lëvizës dhe lejon saktësinë optimale të pozicionimit. Numri i hapave në këtë mënyrë mund të arrijë edhe 51,200 për revolucion.

Shumë amatorë bëjnë pyetjen: pse u zgjodh 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 është bërë shumë më i madh sesa midis dhëmbëve. Kjo lejon një përçueshmëri magnetike më të ulët të boshllëqeve në lidhje me përçueshmërinë e dhëmbëve. Përndryshe, motori stepper thjesht nuk do të ishte në gjendje të funksiononte. Isshtë e qartë se është tërësia e të gjithë saj tiparet 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 mbështjelljeve, SM ndahet në:

• bipolare... Ata kanë një dredha -dredha për secilën fazë. Ndryshimi i drejtimit të fushës magnetike në to sigurohet duke përmbysur drejtuesin - një gjysmë -urë ose urë bipolare;
• njëpolare... Një motor i tillë stepper gjithashtu ka një dredha -dredha në secilën nga fazat, por në të njëjtën kohë, një çezmë bëhet nga mesi i çdo dredha -dredha individuale. Kështu, drejtimi i fushës mund të ndryshohet duke ndërruar gjysmën e përdorur të dredha -dredha. Shoferi ka nevojë vetëm për katër çelësa, kështu që është më i thjeshtë se një motor bipolar.

Karakteristikat e motorit stepper

V dokumentacionin teknik tek motorët stepper, mund të gjeni listën e mëposhtme të karakteristikave:

1. Çift rrotullues ose çift rrotullues... Ajo matet në centimetra të forcës kilogram. Shpesh një grafik i bashkëngjitet këtij artikulli, i cili shpreh varësinë çift ​​rrotullues nga shpejtësia. Sa më i lartë ky tregues, aq më shpejt motori merr shpejtësinë kur ndizet.
2. Mbajtja e momentit... Ajo tregon se sa e vështirë statori mund të bllokojë rotorin kur motori është i ndezur, por nuk funksionon. Kjo është, është parametri i çift rrotullues me shpejtësi zero. Sipas grafikut, ai zvogëlohet në përpjesëtim të drejtë me rritjen e shpejtësisë së rrotullimit. Ky tregues matet në ounces-për-inç. Çift rrotullimi i mbajtjes në masën e specifikuar nga prodhuesi mund të demonstrohet nga motori vetëm në mënyrë statike, me kusht që rryma totale shërbeu në dy faza njëherësh.
3. Çift rrotullues i frenimit... Kjo është sasia e forcës që e mban rotorin nga rrotullimi në mungesë të furnizimit me rrymë. Kjo është, forca mbyllëse e rotorit kur fiket. Quhet edhe momenti i mbajtjes. Në motorët hibridë me hapa, nuk është më shumë se një e dhjeta e forcës që e pengon rotorin të kthehet në furnizimin e plotë aktual. Kjo karakteristikë matur në të njëjtat njësi si çift rrotullues mbajtës.
4. Tensioni i vlerësuar... Ky tregues varet drejtpërdrejt nga induktiviteti i mbështjelljeve dhe ju lejon të përcaktoni tensionin optimal që duhet t'i jepet motorit. Tensioni më i mirë i përshtatshëm për motorin tuaj stepper është në intervalin nga 4 në 25 vlera nga nominali. Nëse tejkaloni rrymën e furnizimit, motori do të nxehet, duke çuar në dëmtim. Dhe nëse tensioni 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 dredha -dredha, dhe U është vlera e dëshiruar.
5. Më vete, rezultati i testeve dielektrike, gjatë të cilave u përcaktua tensioni maksimal, të cilat dredha -dredha 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(merren parasysh vetëm hapat e plotë, gjysma e vlerave nuk merren parasysh). Sa më shumë hapa, aq më i fuqishëm dhe më i shpejtë motori.
8. Gjatësia dhe pesha... Kjo i referohet gjatësisë së trupit, duke përjashtuar boshtin. Por në parametrin "pesha", tregohet pesha totale e produktit. Varet nga madhësia dhe pesha në çfarë kushtesh mund të përdoret motori. Në disa raste, keni nevojë motor kompakt, ndërsa në të tjerat, vetëm ai më i madhi dhe më i fuqishmi do të bëjë.

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

Specifikimet e PL57H110

Specifikimet e PL86H113

Lidhja, drejtuesit dhe koduesit

Si rregull, motorët stepper kontrollohen me anë të drejtuesve të veçantë të lidhur me portën LTP të kompjuterit. Shoferi merr sinjalet e krijuara nga programi dhe i shndërron ato në komanda në motor, të cilat transmetohen duke furnizuar rrymë në dredha -dredha. Softueri mund të rregullojë trajektoren, madhësinë, shpejtësinë dhe madhësinë e lëvizjes.

Shoferi është një njësi kontrolli me motor stepper. Në makinat CNC, sinjalet e kontrollit gjenerohen në kontrolluesit 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 shoferin. Sinjalet nga kontrolluesi shkojnë te shoferi, ku ata tashmë kontrollojnë ndërrimin e çelësave qark fuqie tensioni i furnizimit që vjen nga furnizimi me energji përmes këtyre çelësave në motor.

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

Rendi i lidhjes së një motori stepper me një qark të zakonshëm varet nga sa tela janë në makinën tuaj dhe sa saktësisht dëshironi të përdorni motorin stepper. Ka shumë modele dhe secila prej tyre ka diagramin e vet të instalimeve elektrike. Numri i telave në motor mund të shkojë nga katër në gjashtë. Katër motorë me tela përdoren ekskluzivisht me ingranazhe bipolare.

Secila prej dy mbështjelljeve 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 çdo dredha -dredha individuale. Një motor stepper i tillë mund të lidhet si me pajisjet bipolare ashtu edhe me ato njëpolare. Do t'ju duhet një speciale pajisje matëse për të ndarë telat. Për pajisjet njëpolare, përdorni të gjashtë telat. Për bipolar, një rubinet qendror dhe një tel për një dredha -dredha janë të mjaftueshme.

Qendra-rubineti është një tel i zakonshëm, i cili quhet edhe "mes" ose "qendër". Ajo gjendet në disa lloje të motorëve stepper. V motorët njëpolarë ka tre tela për secilën dredha -dredha. Dy prej tyre janë krijuar për t'u lidhur me transistorët. Dhe e mesmja, domethënë qendra-vinçi, duhet të lidhet me një burim tensioni. Kjo do të thotë, nëse nuk keni nevojë të lidhni tranzistorët, thjesht mund të injoroni telat e dy anëve.

Motorët stepper me pesë tela janë të ngjashëm me stepat me gjashtë tela, megjithatë, në to, telat qendrorë nxirren në një kabllo të përbashkët, së bashku me pjesën tjetër. Pa pushime, nuk do të jeni në gjendje të ndani mbështjelljet midis tyre. Bestshtë mirë që të gjeni telin e mesëm dhe ta lidhni atë me përcjellës të tjerë - ky do të jetë një opsion efektiv dhe më pak i rrezikshëm.

Kodifikuesit shpesh përdoren me motorë stepper. Ata janë thjesht sensorë puna e të cilëve është të dërgojnë sinjale në softuer. Shumë ekspertë besojnë se në shumicën e rasteve, kombinimi i një motori stepper me kodues nuk ka kuptim dhe është një humbje parash joefektive. Por nëse ekziston një varësi jo-lineare e lëvizjes nga numri i hapave, kur është e nevojshme të ndërtohet koordinata e pestë, kodifikuesi do të jetë i pazëvendësueshëm. Kjo do t'ju ndihmojë të gjurmoni më lehtë këndet e rrotullimit të tryezës, duke ju kursyer kohë duke eleminuar nevojën për metoda më komplekse.

Aplikimet, të mirat dhe të këqijat

SD janë veçanërisht të përhapura në industritë e teknologjisë së lartë dhe ato 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 21. Shpesh mund t'i gjeni në makinat CNC, pajisjet robotike, në pajisjet e automatizimit (ushqimi, dozimi, mekanizmat automatikë të saldimit dhe montimit, dhe kështu me radhë).

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

Motorët stepper shpesh përdoren në elementët periferikë të kompjuterëve, makinat dhe instrumentet e shtypjes, makinat e bluarjes dhe makinat e vizatimit, sistemet e monitorimit dhe kontrollit, goditësit dhe lexuesit e kasetave.

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

Avantazhet e motorëve stepper kundrejt motorëve servo:

1. Ato 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. Lehtë për t'u instaluar dhe përdorur, i besueshëm, i qëndrueshëm.
5. Nëse gjithashtu rrotullime të larta motori nuk digjet, por kapërcen hapat.

Disavantazhet kryesore të motorëve stepper në krahasim me servo motorët:

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. Gjatë funksionimit, motori nxehet shumë.
5. Niveli i lartë i zhurmës në frekuenca të larta dhe të mesme.

Çdo zhvillim fillon me përzgjedhjen e përbërësve. Në zhvillimi i makinës CNCështë shumë e rëndësishme të zgjedhësh të drejtën motor stepper... Nëse keni para për të blerë motorë të rinj, atëherë duhet të përcaktoni tensionin dhe fuqinë e funksionimit të 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 zonë. Atëherë me shumë mundësi do ta përdorni motor nga printerët... Ky është opsioni më i lirë. Por këtu do të përballeni me një numër problemesh. Motori mund të ketë 4, 5, 6, 8 - tela për lidhje. Si t'i lidhni ato me drejtuesit GJ68n dhe .

Le ta shikojmë atë në rregull. Çfarë lloj stepper motor janë atje. Nëse shihni një numër çift kunjash, kjo është motor stepper bipolar... Vendndodhja e dredha -dredha për këtë motor është si më poshtë.

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

E jona drejtuesit janë krijuar për një motor me 4 kunja... Si të jesh? Si t'i lidhni ato?

Motorët stepper bipolarë me 6 kunja janë të lidhur me drejtuesin në dy mënyra:

V ky 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 lidhen 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 pikërisht ajo që është dhënë 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 unë * 2 * R = Ipos. * 2 * 2 * R, nga ku

Ipos. = I / √2, d.m.th.

Iconv. = 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 rënie të rrymës së kaluar nëpër mbështjellje. Por meqenëse rryma është ulur me √2 herë, dhe numri i kthesave të dredha -dredha është rritur me 2 herë, çift rrotullues do të rritet me √2 herë.

Tlast. = 1.4 * T.

Në rastin e dytë, çift rrotullues 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, aktual), çift rrotullues është më i qëndrueshëm në frekuenca të larta.

Motori stepper njëpolar mund të ridizajnohet.

Për ta bërë këtë, duhet të çmontoni motorin stepper dhe të prerë tela që lidh qendrën e mbështjelljeve. Dhe kur lidheni, tela e zakonshme nuk ka nevojë të lidhet askund.

Si rezultat, marrim një motor bipolar me 4 drejtime.

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

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

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

Lidhja C - çift rrotullues 1.96 herë, çift rrotullues 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 tanë do të funksionojnë. Ende duhet të përcaktohet tensioni i funksionimit motorët. Mënyra më e saktë është gjetja fleta e të dhënavePra gjithçkaopsioneka Por joNSi gjithë motori nga printeri mund të gjendetfleta e të dhënave Në raste të tilla, unë e përdor këtë tabelë. .

Unë nuk e di sa e saktë është kjo tabelë, por gjithçka konvergon për mua dhe funksionon ashtu 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 tjetër. Jomiss!

Regjistrohuni në kanalin tim në YouTube dhe bashkohuni me grupet

Kur zgjidhni një motor stepper për CNC, është e nevojshme të ndërtoni në fushën e planifikuar të makinës dhe karakteristikat teknike... Më poshtë janë kriteret e përzgjedhjes, klasifikimi i më së shumti motorët e njohur dhe shembuj të llogaritjes.

Si të zgjidhni një motor stepper për CNC: kriteret

1. Induktiviteti. Llogaritni rrënjën katrore të induktancës së mbështjelljes dhe shumëzojeni atë me 32. Kjo vlerë duhet të krahasohet me tensionin e furnizimit me energji për drejtuesin. Dallimet midis këtyre numrave nuk duhet të jenë shumë të ndryshme. Nëse voltazhi i furnizimit është 30% ose më i lartë se vlera e marrë, atëherë motori do të nxehet dhe do të bëjë zhurmë. Nëse është më pak, çift rrotullimi do të ulet shumë shpejt me shpejtësi. Më shumë induktivitet potencialisht do të sigurojë më shumë çift rrotullues. Sidoqoftë, kjo do të kërkojë një shofer me një tension më të lartë të furnizimit.
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 janë të rëndësishme.

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

lloji i motorit

Një kriter i rëndësishëm është lloji i motorit stepper për një makinë CNC. Modelet bipolare, njëpolare dhe trefazore janë përdorur gjerësisht. Secila prej tyre ka karakteristikat e veta:

• ato bipolare përdoren më shpesh për CNC për shkak të përzgjedhjes së thjeshtë të një drejtuesi të ri kur ai i vjetër dështon, rezistencë të lartë me shpejtësi të ulët;
• trefazore ndryshojnë më shumë shpejtësi sesa bipolare me të njëjtën madhësi. I përshtatshëm për kur keni nevojë për të shpejtësi e lartë rrotullimi;
• njëpolare janë të disa llojeve motorët bipolarë në varësi të lidhjes së mbështjelljeve.

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

Shembuj të llogaritjes së motorëve stepper për CNC

Përcaktoni forcat që veprojnë në sistem

Isshtë 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 tryezës 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 shtojë forcat e fërkimit, inercisë dhe prerjes. Për shembull: 785 + 800 + 3000. Rezulton 4585 N.

Referenca: forca e rezistencës duhet të zhvillohet nga ngasja e tryezës në arrë topi veshje me vidë.

Ne llogarisim fuqinë

Formulat më poshtë janë paraqitur pa marrë parasysh inercinë e vetë boshtit të motorit stepper dhe mekanizmave të tjerë rrotullues. Prandaj, për saktësi më të madhe, rekomandohet të rritet ose ulet kërkesa e nxitimit me 10%.

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

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

Për përcaktimin fuqia mekanikeështë e nevojshme të shumëzoni forcën e rezistencës ndaj lëvizjes me shpejtësi.

Ne llogarisim zvogëlimin e revolucioneve

Përcaktohet bazuar në shpejtësinë nominale të servo dhe shpejtësinë maksimale të udhëtimit në tryezë. Për shembull, shpejtësia e udhëtimit është 1.000 mm / min, dhe hapi i vidës së topit është 10 mm. Pastaj shpejtësia e rrotullimit të vidës së topit duhet të jetë (1000/10) 100 rpm.

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

Në mjetet e makinerisë, motorët stepper të tipit induktor të bërë në BRSS shpesh përdoren. Ne po flasim për modelet DSHI-200-2 dhe DSHI-200-3. Ato kanë karakteristikat e mëposhtme:

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

Zgjedhja e një motori stepper për ngritjen e pajisjes
Zgjedhja e një motori Stepper për Shportën e Transportit
Përcaktimi i çift rrotullues i motorit stepper në pajisje që përdorin ingranazhe me vida
Çift rrotullues i kërkuar nga ngasësi stepper sistemi i cilindrave rrotullues
Përcaktimi i momentit në mekanizmat raft dhe pinion

Veçoritë 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 disku diskret, kur kapërcimi i motorit të paktën një impuls kontrolli çon në një gabim në shndërrimin 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 impulseve të rrymës përmes mbështjelljeve të kontrollit.

Kur zgjidhni një motor stepper, para së gjithash, duhet të përqendroheni në fuqinë e konsumuar nga disku (motori + njësia e kontrollit) nga rrjeti, vlera e tensionit të furnizimit, çift rrotullues i kërkuar në boshtin dalës, shpejtësia e rrotullimit të boshtit dhe momenti i inercisë së ngarkesës. Për të njëjtën 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 50V konsumon 150W nga rrjeti elektrik, në një tension furnizimi prej 30V - 90W. Efikasiteti i disqeve stepper në rangun e frekuencës prej 1 - 5KHz, si dhe efikasitet motorët sinkronë me magnet të përhershëmështë 80-90%.

Fuqia në boshtin dalës të makinës P = M * ω (çift rrotullues * shpejtësia këndore). Natyrisht, fuqia në boshtin dalës nuk mund të tejkalojë 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:

M motor * φ = 0.5 * J * ω 2 + M ngarkesë * φ + M magn * φ + M fërkim * φ

ku φ është këndi i rrotullimit

J është momenti i inercisë së sistemit të reduktuar në bosht

ω - shpejtësia këndore

M ngarkesa - momenti i ngarkesës

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

Fërkimi M - momenti i fërkimit në sistem

Nga këtu shpejtesi maksimale, me të cilën një motor stepper mund të bëjë hapin e parë në një sistem me momentin e inercisë J të reduktuar në bosht dhe të ngarkuar me momentin e ngarkesës M:

ω = (2 * φ * (motori M - ngarkesa M - M magn - fërkimi M) / J) 1/2

Në praktikë, është gjithashtu e nevojshme të merren parasysh kalimtarët elektrikë në fazat e motorëve, të cilat varen si nga tensioni i furnizimit dhe induktiviteti i fazave të motorëve, ashtu edhe nga mënyra e kontrollit të motorit. Motorët më dinamikë janë ata me induktancën më të ulët. Në mënyrë tipike, frekuencat fillestare janë në rangun prej 800-1000Hz (2-2.5 rps në modalitetin e gjysmë hapi). Bazuar në këtë, për një motor stepper që funksionon në një mënyrë me gjysmë hapi, vlera e nxitimit nuk duhet të kalojë 4 rad / sek 2.

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

Nëse njësia e kontrollit është tashmë e pranishme (ose e zgjedhur), është e nevojshme që rryma fazore e motorit stepper të mos tejkalojë aftësitë e njësisë së kontrollit. Ju gjithashtu duhet të keni parasysh numrin e drejtuesve që mund të lidhen me njësinë kontrolluese ekzistuese.

Motorët stepper janë pajisje pa furça. Ato janë bërë me disa mbështjellje. Parametrat kryesorë të pajisjeve janë tensioni i pragut dhe numri i poleve. Gjithashtu, modelet ndryshojnë për sa i përket rezistencës së mbështjelljes. Versionet njëfazore prodhohen me statorë të dhëmbëzuar. Magnetët më të përdorur janë të tipit cilindrik.

Për CNC, motorët stepper janë ideale. Sidoqoftë, në këtë rast, shumë varet nga pajisjet. Në veçanti, modifikimet janë instaluar në printera, vegla makinerie dhe hapëse lazer. Ato gjithashtu mund të gjenden në disqe. Sidoqoftë, kjo vlen vetëm për konfigurimet lineare. Një motor stepper me cilësi mesatare kushton rreth 4500 rubla.

Si të zgjidhni një motor?

Si të zgjidhni një makinë CNC? Para së gjithash, ju duhet të vendosni për llojin e modifikimit. Nëse marrim parasysh opsionet për makinat, atëherë modelet dyfazore shpesh përdoren në to. Bërthamat e tyre magnetike janë të instaluara me përçueshmëri të mirë aktuale. Rotorët përdoren drejtpërdrejt nga çeliku. Kupat e statorit janë bërë me një parvaz.

Në këtë rast, mbështjelljet përdoren nga një material magnetikisht i butë. Statorët në pajisjet e paraqitura përdoren me dhëmbë. Shkalla e mbajtjes duhet të jetë së paku 3 kg / cm. Parametri i rezistencës së mbështjelljes varet nga lloji i CNC. Nëse flasim për modifikime me një kontrollues, atëherë treguesi i mësipërm duhet të jetë i barabartë me 7 Ohm.

Pajisjet për veglat e makinerisë

Si të zgjidhni për Nëse marrim parasysh një model mulliri konvencional, atëherë para së gjithash është e rëndësishme t'i kushtohet vëmendje llojit të boshtit. Mesatarisht, është instaluar me një diametër prej 5 mm. Në këtë rast, statori duhet të jetë i vendosur mbi rotorin në kupë, dhe rryma e mbështjelljes në vetvete duhet të jetë e barabartë me 2 A. Për funksionimin më të qëndrueshëm të motorit, përdoren qarqe magnetike me përçueshmëri të lartë.

Gjithashtu, para se të blini, duhet të vlerësoni induktivitetin e dredha -dredha. Parametri i specifikuar për motorët luhatet rreth 6 mH. Në këtë rast, drejtuesit e pajisjes duhet të jenë bipolarë. Mesatarisht, një motor stepper për një makinë CNC kushton rreth 3 mijë rubla.

Modele me makinë

Si të zgjidhni një motor stepper për një makinë CNC? Në këtë rast, shumë konsumatorë preferojnë modifikime dyfazore. Statorët e tyre janë më shpesh të dhëmbëzuar. Nga lloji i rotorit, modelet janë mjaft të ndryshme. Ato shpesh janë bërë prej çeliku të ngarkuar. Diametri mesatar i boshtit është 5.5 mm. Modelet e aktivizuesit kanë një kënd hap prej 1.2 gradë. Rryma e mbështjelljes në këtë rast duhet të jetë së paku 3 A. Nëse marrim parasysh modifikimet njëfazore, atëherë drejtuesi i motorëve është i përshtatshëm për llojin njëpolar.

Mesatarisht, rezistenca e mbështjelljes luhatet rreth 5 ohm. Alsoshtë gjithashtu e rëndësishme t'i kushtohet vëmendje tensionit të pragut të motorëve. Ky parametër, si rregull, nuk i kalon 6 V. Megjithatë, ka modele më të fuqishme në treg. Induktiviteti i tyre maksimal i mbështjelljes është 10 mH. Në këtë rast, treguesi aktual i mbingarkesës është në nivelin 4 A. Një motor stepper me cilësi të lartë për makinë do të kushtojë rreth 4500 rubla.

Motorët e printerit

Zgjedhja e një motori stepper për një printer CNC bëhet vetëm midis modifikimeve trefazore. Moreshtë më e përshtatshme të zgjedhësh statorë tip dhëmbëzuar... Bërthamat magnetike duhet të kenë përçueshmëri të lartë aktuale. Falë tyre, motori do të marrë shpejtësinë pa probleme. Nëse flasim për parametrat, atëherë momenti i mbajtjes së modifikimeve për printerët është mesatarisht 4 kg / cm. Vetë tensioni i pragut luhatet rreth 10 V.

Induktiviteti minimal i mbështjelljes duhet të jetë 8.5 mH. Këndi i hapit të pajisjes duhet të jetë në nivelin prej 1.3 gradë. Magnetët në modifikimet e paraqitura shpesh përdoren të përhershëm dhe janë në formë cilindrike. pajisjet varen nga lloji i rotorit. Për drejtuesit njëpolarë, modelet në treg janë mjaft të rralla. Blej motor i mire për një printer, përdoruesi është i aftë me një çmim prej 3 mijë rubla.

Modifikimet e prerësve me lazer

Cilin motor të zgjidhni Për shumë ekspertë në këtë situatë preferojnë modele 10 V. Më shpesh ato janë bërë me statorë të tipit të ingranazheve. Përçuesit e tyre magnetikë kanë një përçueshmëri mjaft të lartë. Rotorët në motorë janë të vendosur direkt në enë të veçanta. Modifikimet bipolare janë të rralla në treg.

Mesatarisht, këndi i hapit për modelet nuk kalon 2 gradë. Ngarkesa maksimale aktuale e pajisjes mbahet në një nivel prej 5 A. Induktiviteti maksimal i mbështjelljes varet nga numri i hapave për rrotullim. Diametri i boshtit në motor duhet të jetë 5.5 mm. Sot pajisje cilësore për hapëse shiten me një çmim prej 4 mijë rubla.

Modifikimet njëfazore

Modelet njëfazore janë më të përshtatshme për këndin e tyre mesatar të hapit prej 2.5 gradë. Induktiviteti maksimal i pajisjes ruhet në 7 mH. Për sa i përket numrit të hapave për revolucion, modelet janë krejt të ndryshme. Ka shumë modifikime 5 dhe 10 V në treg. Raport ata kanë rreth 1:54.

Versionet me dy pole janë të afta të mburren me përçueshmëri të lartë aktuale. Rotorët janë instaluar më shpesh nga çeliku i ngarkuar. Kupat për ta bëhen me zgjatime të gjatësisë së ndryshme. Ju mund të blini një grup motorësh stepper 5 V CNC në dyqane për 4500 rubla.

Pajisjet me dy faza

Motori dyfazor funksionon mirë për printerët. Sa i përket fuqisë, modelet janë mjaft të ndryshme. Ndryshimet për drejtuesit njëpolarë dallohen për rritjen e përçueshmërisë së tyre aktuale. Treguesi i tensionit të pragut të tyre është mesatarisht 5 V. Rotori normalisht ndodhet në kupë. Boshtet e modeleve janë instaluar me një diametër prej 5 mm. Këndi i hapit në konfigurimet e paraqitura nuk kalon 2 gradë.

Rryma e mbështjelljes në këtë rast është 4.5 A. Direkt momenti i mbajtjes së motorit varet nga qarku magnetik. Nëse marrim parasysh modelet me një dredha-dredha të tensionit të lartë, atëherë ky parametër është mesatarisht 3 kg / cm. Raporti i ingranazheve të pajisjeve nuk kalon 1:60. Rezistenca e dredha -dredha është mesatarisht 8 Ohm. Në statorin në modifikimet e paraqitura, jepen katër dalje për lidhje. Kontrolluesi i motorit stepper për CNC gjendet vetëm në llojin bipolar. Një modifikim i mirë dyfazor kushton rreth 5 mijë rubla.

Modele trefazore

Motori trefazor përdoret shpesh për drejtime lineare. Treguesi i tensionit të pragut të tij luhatet rreth 5 V. Modifikimet me statorët e ingranazheve hasen mjaft shpesh në treg. Bërthamat magnetike të këtyre modeleve kanë një tregues të përçueshmërisë aktuale në nivelin e 6 mikronëve. Rotorët zakonisht bëhen prej çeliku të ngarkuar. Këndi i hapit të modeleve nuk kalon 2.4 gradë. Momenti i mbajtjes në këtë rast varet nga përçueshmëria e qarkut magnetik. Mesatarisht, ky parametër luhatet rreth 4 kg / cm.

Raporti i ingranazheve të modeleve është 1:63. Për sa i përket parametrit të rezistencës së mbështjelljeve, pajisjet janë shumë të ndryshme. Induktiviteti minimal i motorëve është 8.5 mH. Pajisjet me katër dhe gjashtë dalje janë duke u prodhuar. Ju mund të blini një modifikim trefazor në treg për vetëm 5 mijë rubla.

Motorë me drejtues ULN2003

Motor stepper për CNC të këtij lloji përdoret për rotorin e tij është bërë prej çeliku të ngarkuar. Vetë kupa e rotorit është bërë me një projeksion të lartë. Qarku magnetik është i instaluar me një përçueshmëri aktuale prej 4 mikronësh. Statori në pajisje është i një lloji ingranazhi, dhe mbi të sigurohet një dredha-dredha e tensionit të ulët. Këndi i hapit në këtë rast është 2.3 gradë. Ka shumë modifikime të tipit dyfazor në treg. Indeksi i rezistencës së tyre dredha -dredha nuk i kalon 8 ohm. Parametri minimal i induktancës është 10 mH. Ju mund të blini një model të këtij lloji për 3500 rubla.

Modifikime 5V

Motori stepper 5V CNC mund të prodhohet me drejtues njëpolar dhe bipolar. Qarqe të ndryshme magnetike përdoren në pajisje. Indeksi i tyre aktual i përçueshmërisë është mesatarisht 5.5 mikronë. Kupat e statorit bëhen më shpesh me zgjatime. Kështu, boshti rrit shpejtësinë pa probleme. Këndi i hapit të modeleve nuk kalon mesatarisht 1.2 gradë.

Rryma kufizuese e mbështjelljes së pajisjes mbahet në një nivel prej 6 A. Indeksi i momentit të mbajtjes së motorëve është mesatarisht 2 kg / cm. Në këtë rast, induktiviteti minimal i dredha -dredha nuk kalon 6 mH. Ekziston një motor stepper i mirë për CNC për 5 në rajonin prej 4200 rubla.

Motorë 10V

Një motor stepper 10V CNC shpesh zgjidhet për printerët që funksionojnë me drejtues njëpolar. Në këtë rast, ka katër kunja në pajisje. Përçueshmëria e rrymës direkte luhatet rreth 6 mikronë. Këndi maksimal i hapit në pajisje është 2.5 gradë. Induktiviteti i dredha -dredha është të paktën 8 mH.

Duhet gjithashtu të theksohet se konfigurimet e paraqitura mund të zbatohen për të punuar me aktivizuesit linearë. Statorët në pajisjet janë të tipit filxhan. Vetëm magnet të përhershëm janë të përshtatshëm. Ato janë në formë cilindrike. Çift rrotullimi i mbajtjes së motorëve në 10 V është mesatarisht 4.5 kg / cm. Blerje model i mire për një printer në dyqane të specializuara me një çmim prej 5 mijë rubla.