1. Що таке кроковий двигун?
Кроковий двигун – це виконавчий механізм, який перетворює електричні імпульси на кутове зміщення. Простіше кажучи: коли драйвер крокового двигуна отримує імпульсний сигнал, він приводить у рух кроковий двигун, щоб він обертався на фіксований кут (і кут кроку) у заданому напрямку. Ви можете контролювати кількість імпульсів для керування кутовим зміщенням, щоб досягти мети точного позиціонування; водночас ви можете контролювати частоту імпульсів для керування швидкістю та прискоренням обертання двигуна, щоб досягти мети регулювання швидкості.
2. Які бувають типи крокових двигунів?
Існує три типи крокових двигунів: з постійними магнітами (PM), реактивні (VR) та гібридні (HB). Крокові двигуни з постійними магнітами зазвичай двофазні, з меншим крутним моментом та об'ємом, а кут кроку зазвичай становить 7,5 градуса або 15 градусів; реактивні крокові двигуни зазвичай трифазні, з великим вихідним крутним моментом, а кут кроку зазвичай становить 1,5 градуса, але при цьому спостерігається значний рівень шуму та вібрації. У Європі, Сполучених Штатах та інших розвинених країнах у 80-х роках було скасовано використання гібридних крокових двигунів, які поєднують переваги реактивних двигунів та постійних магнітів. Вони поділяються на двофазні та п'ятифазні: двофазні з кутом кроку зазвичай становить 1,8 градуса, а п'ятифазні з кутом кроку зазвичай становить 0,72 градуса. Цей тип крокових двигунів є найбільш широко використовуваним.
3. Що таке утримуючий момент (HOLDING TORQUE)?
Утримуючий момент (HOLDING TORQUE) стосується моменту статора, який блокує ротор, коли кроковий двигун під напругою, але не обертається. Це один з найважливіших параметрів крокового двигуна, і зазвичай крутний момент крокового двигуна на низьких швидкостях близький до утримуючого моменту. Оскільки вихідний крутний момент крокового двигуна продовжує зменшуватися зі збільшенням швидкості, а вихідна потужність змінюється зі збільшенням швидкості, утримуючий момент стає одним з найважливіших параметрів для вимірювання крокового двигуна. Наприклад, коли кажуть "кроковий двигун 2 Н·м", це означає кроковий двигун з утримуючим моментом 2 Н·м без спеціальних інструкцій.
4. Що таке ФІКСАЦІЙНИЙ МОМЕНТ?
ФІКСАЦІЙНИЙ МОМЕНТ – це крутний момент, з яким статор блокує ротор, коли кроковий двигун не підключений до мережі. ФІКСАЦІЙНИЙ МОМЕНТ у Китаї не тлумачиться однаково, що легко неправильно зрозуміти; оскільки ротор реактивного крокового двигуна не виготовлений з постійного магніту, він не має ФІКСАЦІЙНОГО МОМЕНТУ.
5. Яка точність крокового двигуна? Чи є він кумулятивним?
Зазвичай, точність крокового двигуна становить 3-5% від кута кроку, і вона не є кумулятивною.
6. Яка допустима температура на зовнішній стороні крокового двигуна?
Висока температура крокового двигуна спочатку розмагнічує магнітний матеріал двигуна, що призведе до падіння крутного моменту або навіть до порушення тактових характеристик, тому максимальна температура, дозволена для зовнішньої частини двигуна, повинна залежати від точки розмагнічування магнітного матеріалу різних двигунів; загалом, точка розмагнічування магнітного матеріалу перевищує 130 градусів Цельсія, а деякі з них навіть перевищують 200 градусів Цельсія, тому цілком нормально, що зовнішня частина крокового двигуна знаходиться в діапазоні температур 80-90 градусів Цельсія.
7. Чому крутний момент крокового двигуна зменшується зі збільшенням швидкості обертання?
Коли кроковий двигун обертається, індуктивність кожної фази обмотки двигуна утворює зворотну електрорушійну силу; чим вища частота, тим більша зворотна електрорушійна сила. Під її дією фазний струм двигуна зменшується зі збільшенням частоти (або швидкості), що призводить до зменшення крутного моменту.
8. Чому кроковий двигун може працювати нормально на низьких швидкостях, але якщо швидкість вища за певну, він не може запуститися, і це супроводжується свистячим звуком?
Кроковий двигун має технічний параметр: частоту запуску без навантаження, тобто частота імпульсів крокового двигуна може нормально запускатися без навантаження. Якщо частота імпульсів вища за це значення, двигун не може нормально запускатися, і він може втратити крок або заблокуватися. У разі навантаження частоту запуску слід знизити. Якщо двигун має досягти високої швидкості обертання, частоту імпульсів слід прискорити, тобто спочатку знизити частоту запуску, а потім збільшити до бажаної високої частоти (швидкість двигуна від низької до високої) з певним прискоренням.
9. Як подолати вібрацію та шум двофазного гібридного крокового двигуна на низькій швидкості?
Вібрація та шум є невід'ємними недоліками крокових двигунів при обертанні на низьких швидкостях, які зазвичай можна подолати за допомогою наступних програм:
A. Якщо кроковий двигун працює в зоні резонансу, цієї зони можна уникнути, змінивши механічну передачу, таку як передавальне число;
B. Використовуйте драйвер з функцією поділу, що є найпоширенішим та найпростішим методом;
C. Замініть кроковим двигуном на кроковий двигун з меншим кутом кроку, наприклад, трифазним або п'ятифазним кроковим двигуном;
D. Перехід на серводвигуни змінного струму, які можуть майже повністю подолати вібрацію та шум, але за вищою ціною;
E. На валу двигуна з магнітним демпфером на ринку є такі продукти, але механічна структура більша.
10. Чи відображає поділ диска точність?
Інтерполяція крокового двигуна – це, по суті, технологія електронного демпфування (зверніться до відповідної літератури), основною метою якої є послаблення або усунення низькочастотної вібрації крокового двигуна, а покращення точності роботи двигуна є лише побічним функцією технології інтерполяції. Наприклад, для двофазного гібридного крокового двигуна з кутом кроку 1,8°, якщо число інтерполяції драйвера інтерполяції встановлено на 4, то роздільна здатність двигуна становить 0,45° на імпульс. Чи може точність двигуна досягти або наблизитися до 0,45°, також залежить від інших факторів, таких як точність керування струмом інтерполяції драйвера інтерполяції. Точність розподілених приводів різних виробників може значно відрізнятися; чим більші точки розподілу, тим складніше контролювати точність.
11. Яка різниця між послідовним та паралельним з'єднанням чотирифазного гібридного крокового двигуна та драйвера?
Чотирифазний гібридний кроковий двигун зазвичай керується двофазним драйвером, тому для підключення чотирифазного двигуна до двофазного режиму може використовуватися послідовне або паралельне з'єднання. Послідовне з'єднання зазвичай використовується у випадках, коли швидкість двигуна відносно висока, а вихідний струм драйвера становить 0,7 раза від фазного струму двигуна, тому нагрівання двигуна невелике; паралельне з'єднання зазвичай використовується у випадках, коли швидкість двигуна відносно висока (також відомий як високошвидкісний метод з'єднання), а вихідний струм драйвера становить 1,4 раза від фазного струму двигуна, тому нагрівання двигуна велике.
12. Як визначити джерело живлення постійного струму драйвера крокового двигуна?
А. Визначення напруги
Напруга живлення драйвера гібридного крокового двигуна зазвичай має широкий діапазон (наприклад, напруга живлення IM483 становить 12 ~ 48 В постійного струму), напруга живлення зазвичай вибирається відповідно до робочої швидкості двигуна та вимог до реакції. Якщо робоча швидкість двигуна висока або вимоги до реакції швидкі, то значення напруги також високе, але зверніть увагу на те, що пульсації напруги живлення не повинні перевищувати максимальну вхідну напругу драйвера, інакше драйвер може бути пошкоджений.
B. Визначення сили струму
Струм джерела живлення зазвичай визначається відповідно до вихідного фазного струму I драйвера. Якщо використовується лінійне джерело живлення, струм джерела живлення може бути в 1,1-1,3 раза більшим за I. Якщо використовується імпульсне джерело живлення, струм джерела живлення може бути в 1,5-2,0 раза більшим за I.
13. За яких обставин зазвичай використовується автономний сигнал FREE драйвера гібридного крокового двигуна?
Коли рівень сигналу FREE в автономному режимі низький, вихідний струм від драйвера до двигуна вимикається, і ротор двигуна знаходиться у вільному стані (автономному стані). У деяких автоматизованих пристроях, якщо потрібно обертати вал двигуна безпосередньо (вручну), коли привід не підключено до живлення, можна встановити низький рівень сигналу FREE, щоб перевести двигун у автономний режим та виконати ручне керування або регулювання. Після завершення ручного керування знову встановіть високий рівень сигналу FREE, щоб продовжити автоматичне керування.
14. Який простий спосіб регулювання напрямку обертання двофазного крокового двигуна, коли на нього подається живлення?
Просто вирівняйте A+ та A- (або B+ та B-) проводів двигуна та драйвера.
15. Яка різниця між двофазними та п'ятифазними гібридними кроковими двигунами для різних застосувань?
Відповідь на запитання:
Загалом, двофазні двигуни з великими кутами кроку мають добрі високошвидкісні характеристики, але є зона вібрації на низькій швидкості. П'ятифазні двигуни мають малий кут кроку та працюють плавно на низьких швидкостях. Тому вимоги до точності роботи двигуна високі, і переважно в низькошвидкісній ділянці (зазвичай менше 600 об/хв) слід використовувати п'ятифазний двигун; навпаки, якщо прагнуть високошвидкісних характеристик двигуна, то слід вибирати двофазні двигуни з нижчою вартістю, точність та плавність роботи без зайвих вимог. Крім того, крутний момент п'ятифазних двигунів зазвичай перевищує 2 Нм, тому для застосувань з малим крутним моментом зазвичай використовуються двофазні двигуни, тоді як проблему плавності на низькій швидкості можна вирішити за допомогою розділеного приводу.
Час публікації: 12 вересня 2024 р.