انتخاب و محاسبه استپر موتور برای cnc.

موتورهای پله ای دستگاه هایی بدون جاروبک هستند. آنها با چندین سیم پیچ ساخته می شوند. پارامترهای اصلی دستگاه ها را می توان ولتاژ آستانه و تعداد قطب ها نامید. همچنین مدل ها از نظر مقاومت سیم پیچی متفاوت هستند. اصلاحات تک فاز با استاتورهای دندانه دار انجام می شود. آهنرباها معمولاً از نوع استوانه ای استفاده می شوند.

برای CNC موتورهای پله ای ایده آل هستند. با این حال، در این موردخیلی به تجهیزات بستگی دارد به طور خاص، تغییراتی بر روی چاپگرها، ماشین ابزارها و برش های لیزری نصب می شود. آنها همچنین در درایوها یافت می شوند. با این حال، این فقط برای تنظیمات خطی اعمال می شود. به طور متوسط ​​یک موتور پله ای با کیفیت بالا در منطقه 4500 روبل هزینه دارد.

چگونه یک موتور انتخاب کنیم؟

چگونه برای CNC انتخاب کنیم؟ اول از همه، شما باید در مورد نوع اصلاح تصمیم بگیرید. اگر گزینه هایی را برای ماشین ها در نظر بگیریم، اغلب از مدل های دو فاز روی آنها استفاده می شود. هسته های مغناطیسی آنها با رسانایی جریان خوب نصب شده است. روتورها مستقیماً از فولاد اعمال می شوند. فنجان برای استاتورها با تاقچه ساخته می شود.

در این مورد، سیم پیچ ها از یک ماده مغناطیسی نرم استفاده می شود. استاتورها در دستگاه های ارائه شده با دندانه استفاده می شوند. میزان ماندگاری باید حداقل 3 کیلوگرم بر سانتی متر باشد. پارامتر مقاومت سیم پیچ به نوع CNC بستگی دارد. اگر در مورد تغییرات با یک کنترل کننده صحبت کنیم، شاخص فوق باید برابر با 7 اهم باشد.

دستگاه های ماشین ابزار

نحوه انتخاب اگر یک مدل فرز معمولی را در نظر بگیریم، اول از همه مهم است که به نوع شفت توجه کنیم. به طور متوسط ​​با قطر 5 میلی متر نصب می شود. در این حالت، استاتور باید بالای روتور در فنجان باشد و جریان سیم پیچ خود باید 2 A باشد. برای اطلاعات بیشتر عملکرد پایداراین موتور از مدارهای مغناطیسی با رسانایی بالا استفاده می کند.

همچنین قبل از خرید باید اندوکتانس سیم پیچ را ارزیابی کنید. پارامتر مشخص شده برای موتورها در حدود 6 mH در نوسان است. در این حالت درایورهای دستگاه باید از نوع دوقطبی باشند. یک موتور پله ای متوسط ​​برای یک دستگاه CNC حدود 3 هزار روبل هزینه دارد.

مدل های درایو

چگونه یک استپر موتور برای درایو CNC انتخاب کنیم؟ در این مورد، بسیاری از مصرف کنندگان اصلاحات دو فازی را ترجیح می دهند. استاتورهای آنها اغلب دندانه دار هستند. با توجه به نوع روتور، مدل ها کاملاً متفاوت هستند. اغلب آنها از فولاد شارژ ساخته می شوند. متوسط ​​قطر شفت 5.5 میلی متر است. زاویه گام مدل های درایو 1.2 درجه است. جریان سیم پیچ در این مورد باید حداقل 3 A باشد. اگر اصلاحات تک فاز را در نظر بگیریم، درایور موتورها برای نوع تک قطبی مناسب است.

مقاومت سیم پیچ به طور متوسط ​​حدود 5 اهم در نوسان است. توجه به ولتاژ آستانه موتورها نیز مهم است. این پارامتر، به عنوان یک قاعده، از 6 ولت تجاوز نمی کند. با این حال، تعداد بیشتری نیز وجود دارد مدل های قدرتمنددر فروشگاه. حداکثر اندوکتانس سیم پیچی که آنها دارند 10 mH است. در همان زمان، نشانگر اضافه بار فعلی در سطح 4 A است. یک موتور پله ای با کیفیت بالا برای درایو حدود 4500 روبل هزینه خواهد داشت.

موتورهای چاپگر

انتخاب یک موتور پله ای برای چاپگر CNC فقط در میان اصلاحات سه فاز انجام می شود. انتخاب استاتور از نوع دنده مناسب تر است. مدارهای مغناطیسی باید رسانایی جریان بالایی داشته باشند. به لطف آنها، موتور به آرامی سرعت را افزایش می دهد. اگر در مورد پارامترها صحبت کنیم، زمان نگهداری تغییرات برای چاپگرها به طور متوسط ​​4 کیلوگرم در سانتی متر است. ولتاژ آستانه خود حدود 10 ولت در نوسان است.

حداقل اندوکتانس سیم پیچ باید 8.5 mH باشد. زاویه گام دستگاه باید در سطح 1.3 درجه باشد. آهنرباها در اصلاحات ارائه شده اغلب دائمی هستند و شکل استوانه ای دارند. دستگاه ها به نوع روتور بستگی دارد. برای رانندگان تک قطبی، مدل های موجود در بازار بسیار نادر هستند. خرید کنید موتور خوببرای یک چاپگر، کاربر قادر به قیمت 3 هزار روبل است.

اصلاحات برش لیزری

کدام موتور برای انتخاب بسیاری از کارشناسان در این شرایط مدل های 10 ولتی را ترجیح می دهند. اغلب آنها با استاتورهای دنده ای ساخته می شوند. هسته های مغناطیسی آنها رسانایی نسبتا بالایی دارند. به طور مستقیم، روتورها در موتورها در کاسه های مخصوص قرار می گیرند. تغییراتی از نوع دوقطبی در بازار نادر است.

به طور متوسط، زاویه گام برای مدل ها از 2 درجه تجاوز نمی کند. حداکثر بار جریان دستگاه در 5 A حفظ می شود. حداکثر اندوکتانس سیم پیچ به تعداد مراحل در هر دور بستگی دارد. قطر شفت در موتور باید 5.5 میلی متر باشد. تا به امروز، دستگاه های با کیفیت بالا برای برش با قیمت 4 هزار روبل فروخته می شود.

اصلاحات تک فاز

مدل های تک فاز بهترین گزینه هستند.به طور متوسط ​​زاویه شیب آنها 2.5 درجه است. حداکثر اندوکتانس دستگاه در 7 mH حفظ می شود. از نظر تعداد مراحل در هر دور، مدل ها کاملاً متفاوت هستند. تغییرات زیادی در بازار برای ولتاژ 5 و 10 ولت وجود دارد. نسبت دندهآنها تقریباً 1:54 دارند.

اصلاحات دوقطبی می توانند از رسانایی جریان بالایی برخوردار باشند. روتورها اغلب از فولاد شارژ نصب می شوند. فنجان های زیر آنها با برآمدگی هایی با طول های مختلف ساخته شده است. ست را در فروشگاه ها بخرید موتورهای پله ایبرای CNC در 5 ولت امکان 4500 روبل وجود دارد.

دستگاه های دو فاز

موتور دو فاز برای چاپگرها مناسب است. قدرت مدل ها کاملا متفاوت است. تغییرات برای درایورهای تک قطبی با افزایش رسانایی جریان مشخص می شود. نشانگر ولتاژ آستانه برای آنها به طور متوسط ​​5 ولت است. روتور به طور استاندارد در فنجان قرار دارد. شفت برای مدل ها با قطر 5 میلی متر نصب می شود. زاویه گام در تنظیمات ارائه شده از 2 درجه تجاوز نمی کند.

جریان سیم پیچ در این مورد 4.5 A است. لحظه نگه داشتن موتور به طور مستقیم به مدار مغناطیسی بستگی دارد. اگر مدل هایی با سیم پیچ ولتاژ بالا، سپس این پارامتر به طور متوسط ​​3 کیلوگرم بر سانتی متر است. نسبت دنده دستگاه ها از 1:60 تجاوز نمی کند. مقاومت سیم پیچ به طور متوسط ​​8 اهم است. بر روی استاتور در اصلاحات ارائه شده، چهار خروجی برای اتصال در نظر گرفته شده است. کنترل کننده موتور پله ای برای CNC فقط در نوع دوقطبی یافت می شود. یک اصلاح دو فاز خوب حدود 5 هزار روبل هزینه دارد.

مدل های سه فاز

موتور سه فاز اغلب برای محرک های خطی استفاده می شود. نشانگر ولتاژ آستانه آن در حدود 5 ولت در نوسان است. تغییرات با استاتورهای دندانه دار اغلب در بازار مشاهده می شود. هسته های مغناطیسی این مدل ها دارای نشانگر هدایت جریان در سطح 6 میکرون هستند. روتورها معمولاً از فولاد شارژ ساخته می شوند. زاویه گام مدل ها از 2.4 درجه تجاوز نمی کند. لحظه نگه داشتن در این حالت به رسانایی مدار مغناطیسی بستگی دارد. به طور متوسط، این پارامتر در حدود 4 کیلوگرم در سانتی متر در نوسان است.

نسبت دنده مدل ها 1:63 است. از نظر مقاومت سیم پیچ، دستگاه ها بسیار متفاوت هستند. حداقل اندوکتانس موتورها 8.5 mH است. دستگاه ها برای چهار و شش پین تولید می شوند. شما می توانید یک اصلاح سه فاز را در بازار فقط با 5 هزار روبل خریداری کنید.

موتورها با درایور ULN2003

موتور پله ای برای CNC از این نوعمورد استفاده برای روتور آن از فولاد شارژ ساخته شده است. خود روتور کاپ با برآمدگی بالا ساخته شده است. مدار مغناطیسی با رسانایی جریان 4 میکرون نصب شده است. استاتور در دستگاه از نوع دنده ای است و سیم پیچ روی آن برای ولتاژ پایین در نظر گرفته شده است. زاویه گام در این حالت 2.3 درجه است. تغییرات زیادی از نوع دو فاز در بازار وجود دارد. شاخص مقاومت سیم پیچ آنها از 8 اهم تجاوز نمی کند. حداقل پارامتر اندوکتانس 10 mH است. شما می توانید یک مدل از این نوع را با قیمت 3500 روبل خریداری کنید.

تغییرات 5 ولت

استپر موتور 5 ولت CNC را می توان با درایورهای تک قطبی و دو قطبی ساخت. مدارهای مغناطیسی مختلفی در دستگاه ها استفاده می شود. شاخص هدایت فعلی آنها به طور متوسط ​​5.5 میکرون است. فنجان های استاتور اغلب با تاقچه ساخته می شوند. بنابراین، شفت به آرامی حرکت می کند. زاویه گام مدل ها به طور متوسط ​​از 1.2 درجه تجاوز نمی کند.

جریان محدود کننده سیم پیچ دستگاه در سطح 6 A حفظ می شود. گشتاور نگهدارنده موتورها به طور متوسط ​​2 کیلوگرم بر سانتی متر است. در این حالت، حداقل اندوکتانس سیم پیچ از 6 میلی‌اچ تجاوز نمی‌کند. یک استپر موتور خوب برای CNC در 5 در منطقه 4200 روبل وجود دارد.

موتورهای 10 ولت

یک موتور پله ای CNC 10 ولت اغلب برای چاپگرهایی انتخاب می شود که روی درایورهای تک قطبی کار می کنند. در این حالت چهار خروجی در دستگاه ها وجود دارد. رسانایی جریان مستقیم حدود 6 میکرون در نوسان است. زاویه حداکثرگام در دستگاه ها 2.5 درجه است. اندوکتانس سیم پیچ حداقل 8 mH است.

همچنین لازم به ذکر است که از تنظیمات ارائه شده می توان برای کار با محرک های خطی استفاده کرد. استاتور در دستگاه ها از نوع فنجانی استفاده می شود. آهنرباها فقط برای آهنرباهای دائمی مناسب هستند. آنها به شکل استوانه ای هستند. گشتاور نگهداری موتورهای 10 ولت به طور متوسط ​​4.5 کیلوگرم بر سانتی متر است. خرید کنید مدل خوببرای چاپگر در فروشگاه های تخصصی، می توانید با قیمت 5 هزار روبل.

هنگام انتخاب یک موتور پله ای برای CNC، لازم است بر اساس محدوده برنامه ریزی شده دستگاه و مشخصات فنی. در زیر معیارهای انتخاب، طبقه بندی محبوب ترین موتورها و نمونه های محاسباتی آورده شده است.

نحوه انتخاب یک موتور پله ای برای CNC: معیارها

1. اندوکتانسریشه دوم اندوکتانس سیم پیچ باید محاسبه شود و در 32 ضرب شود. مقدار حاصل باید با ولتاژ منبع تغذیه برای راننده مقایسه شود. تفاوت بین این اعداد نباید خیلی متفاوت باشد. اگر ولتاژ تغذیه 30٪ یا بیشتر از مقدار بدست آمده باشد، موتور گرم می شود و صدا ایجاد می کند. اگر کمتر باشد، با سرعت، گشتاور خیلی سریع کاهش می یابد. اندوکتانس بزرگبه طور بالقوه فضایی برای گشتاور بیشتر فراهم می کند. با این حال، این نیاز به یک درایور با ولتاژ تغذیه زیاد دارد.
2. نمودار گشتاور در مقابل سرعتبه شما امکان می دهد تعیین کنید که آیا موتور انتخاب شده شرایط موجود در شرایط مرجع را برآورده می کند یا خیر.
3. پارامترهای هندسیطول موتور، فلنج و قطر شفت مهم هستند.

توصیه:همچنین باید به مقاومت اهمی فازها، جریان نامی در فاز، ممان اینرسی روتور، حداکثر گشتاور همگام استاتیک توجه کنید.

نوع موتور

یک معیار مهم نوع استپر موتور برای دستگاه CNC است. مدل های دوقطبی، تک قطبی و سه فاز بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. هر کدام از آنها ویژگی های خاص خود را دارند:

• درایورهای دوقطبی اغلب برای CNC به دلیل انتخاب ساده یک درایور جدید در هنگام خرابی درایور قدیمی، مقاومت بالا در سرعت های پایین استفاده می شوند.
• سه فاز سریعتر از دوقطبی های هم اندازه هستند. مناسب برای مواقع ضروری سرعت بالاچرخش؛
• تک قطبی انواع مختلفی از موتورهای دوقطبی هستند که بستگی به اتصال سیم پیچ ها دارد.

توصیه:روش دیگر برای انتخاب موتور، آنالیز ماشین‌های تمام شده موجود در بازار است که از نظر اندازه و سایر مشخصات به ماشین در حال توسعه نزدیک هستند.

نمونه هایی از محاسبات برای موتورهای پله ای برای CNC

ما نیروهای وارد بر سیستم را تعیین می کنیم

تعیین نیروی اصطکاک در راهنماها ضروری است که بستگی به مواد مورد استفاده دارد. به عنوان مثال، ضریب اصطکاک 0.2، وزن قطعه 300 کیلوگرم، وزن میز 100 کیلوگرم، شتاب مورد نیاز 2 متر بر ثانیه 2، نیروی برش 3000 نیوتن است.

1. برای محاسبه نیروی اصطکاک، باید ضریب اصطکاک را در وزن سیستم متحرک ضرب کنید. به عنوان مثال: 0.2 x 9.81 (100 kgf + 300 kgf). معلوم می شود 785 N.
2. برای محاسبه نیروی اینرسی، باید جرم جدول با قطعه را در شتاب مورد نیاز ضرب کرد. به عنوان مثال: 400 x 2 = 800 نیوتن.
3. برای محاسبه نیروی کاملمقاومت باید به نیروهای اصطکاک، اینرسی و برش اضافه شود. به عنوان مثال: 785 + 800 + 3000. معلوم می شود 4585 نیوتن.

ارجاع:نیروی مقاومت باید توسط میز درایو روی مهره بال اسکرو ایجاد شود.

توان را محاسبه می کنیم

فرمول های زیر بدون در نظر گرفتن اینرسی شفت خود موتور پله ای و سایر مکانیسم های چرخشی ارائه شده است. بنابراین برای دقت بیشتر توصیه می شود شتاب مورد نیاز را تا 10 درصد افزایش یا کاهش دهید.

برای محاسبه توان یک استپر موتور از فرمول F=ma استفاده کنید که در آن:

• F نیرویی بر حسب نیوتن است که برای به حرکت درآوردن جسم لازم است.
• متر - وزن بدن بر حسب کیلوگرم؛
• a شتاب مورد نیاز m/c 2 است.

برای تعیین قدرت مکانیکیلازم است نیروی مقاومت در برابر حرکت را در سرعت ضرب کنیم.

کاهش گردش مالی را محاسبه کنید

بر اساس سرعت اسمی سروو و حداکثر سرعت جدول تعیین می شود. به عنوان مثال، سرعت حرکت 1000 میلی متر در دقیقه، گام بال اسکرو 10 میلی متر است. سپس سرعت چرخش توپ اسکرو باید (1000/10) 100 دور در دقیقه باشد.

برای محاسبه ضریب کاهش، سرعت اسمی درایو سروو را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، آنها برابر با 5000 دور در دقیقه هستند. سپس کاهش برابر با (5 000 / 100) 50 خواهد بود.

ماشین‌ابزارها اغلب از موتورهای پله‌ای از نوع سلف ساخته شده در اتحاد جماهیر شوروی استفاده می‌کنند. ما در مورد مدل های DSHI-200-2 و DSHI-200-3 صحبت می کنیم. آنها دارای ویژگی های زیر هستند:

پارامتر	DSHI-200-2	DSHI-200-3
مصرف برق	11.8 وات	16.7 وات
خطای پردازش مرحله ای	3%	3%
حداکثر لحظه ایستا	0.46 nt	0.84 nt
حداکثر تمیزی تزریق	1000 هرتز	1000 هرتز
ولتاژ تغذیه	30 ولت	30 ولت
جریان تامین در هر فاز	1.5 A	1.5 A
یک قدم	1.8 درجه	1.8 درجه
وزن	0.54 کیلوگرم	0.91 کیلوگرم

مثال های محاسباتی ارائه شده نه تنها برای موتورهای پله ای، بلکه برای انواع دیگر موتورها نیز قابل استفاده است. هنگام در نظر گرفتن سرعت، باید در نظر داشت که برای موتورهای پله ای، فرکانس نشان داده شده است - مراحل / ثانیه.

انتخاب یک موتور پله ای برای نصب بالابر
انتخاب یک موتور پله ای برای چرخ دستی حمل و نقل
تعیین گشتاور استپر موتور در دستگاه با استفاده از چرخ دنده های پیچ
گشتاور مورد نیاز از درایو استپر به داخل سیستم سیلندر چرخشی
تعیین لحظه در مکانیزم با قفسه و پینیون

ویژگی های عملکرد موتورهای پله ای الزامات بسیار سختگیرانه ای را برای تطبیق پارامترهای موتور انتخاب شده با بار معین تحمیل می کند. این امر به ویژه در سیستم های محرک گسسته حلقه باز صادق است، زمانی که عبور حداقل یک پالس کنترلی توسط موتور منجر به خطا در تبدیل سیگنال کنترل الکتریکی به زاویه ای می شود که سیستم قادر به تصحیح آن نیست. موتورهای پله ای معمولاً برای گرمایش بررسی نمی شوند، زیرا آنها برای یک حالت طولانی عبور پالس های جریان از سیم پیچ های کنترل طراحی شده اند.

هنگام انتخاب استپر موتور ابتدا باید روی توان مصرفی درایو (موتور + واحد کنترل) از شبکه، ولتاژ تغذیه، گشتاور مورد نیاز روی شفت خروجی، سرعت چرخش شفت و لحظه اینرسی بار برای همان درایو ارزش های مختلفولتاژ منبع تغذیه، مصرف برق درایو P=U*I (ولتاژ*جریان) متفاوت است. به عنوان مثال، درایو D5779 در ولتاژ تغذیه 50 ولت 150 وات از شبکه و در ولتاژ تغذیه 30 ولت 90 وات مصرف می کند. راندمان درایوهای پله ای در محدوده فرکانس 1 تا 5 کیلوهرتز و همچنین راندمان موتورهای سنکرونبا آهنرباهای دائمی 80-90٪ است.

توان خروجی درایو P=M*ω (گشتاور*سرعت زاویه ای). بدیهی است که توان شفت خروجی نمی تواند از توان مصرفی شبکه بیشتر شود.

قانون پایستگی انرژی برای سیستمی متشکل از یک موتور و یک بار روی شفت که نیم پله می چرخد ​​به شرح زیر است:

موتور M *φ=0.5*J*ω 2 + بار M *φ + M magn *φ +M اصطکاک *φ

جایی که φ زاویه چرخش است

J ممان اینرسی سیستم به شفت کاهش می یابد

ω - سرعت زاویه ای

بار M - لحظه بارگذاری

Mmag لحظه مقاومت ایجاد شده توسط آهنرباهای دائمی موتور است که تقریباً 5٪ از مقدار M موتور است.

اصطکاک M - لحظه اصطکاک در سیستم

از این رو حداکثر سرعتی که با آن استپر موتور می تواند اولین قدم را در سیستم بردارد با ممان اینرسی J به شفت کاهش یافته و با ممان بار M بارگذاری می شود:

ω =(2*φ*(موتور M - بار M - آهنربای M - اصطکاک M)/J) 1/2

در عمل نیز لازم است گذرهای الکتریکی در فازهای موتور در نظر گرفته شود که هم به ولتاژ تغذیه و اندوکتانس فازهای موتور و هم به نحوه کنترل موتور بستگی دارد. پویاترین موتورها موتورهایی با حداقل اندوکتانس هستند. معمولاً فرکانس های شروع در محدوده 800-1000 هرتز (2-2.5 دور در دقیقه در حالت نیم گام) هستند. بر این اساس، برای یک موتور پله ای که در حالت نیمه پله کار می کند، مقدار شتاب نباید از 4 راد بر ثانیه 2 تجاوز کند.

هنگامی که گشتاور مورد نیاز تعیین می شود، انتخاب یک موتور پله ای به ابعاد ترجیحی، ابعاد اتصال، قیمت موتور و واحد کنترل آن بستگی دارد.

اگر یک واحد کنترل از قبل وجود داشته باشد (یا انتخاب شده باشد)، لازم است که جریان فاز موتور پله ای از ظرفیت واحد کنترل تجاوز نکند. همچنین باید تعداد پین هایی را که می توان به یک واحد کنترل موجود وصل کرد را در نظر داشته باشید.

این مقاله حاوی اطلاعات اولیه در مورد عملکرد یک موتور پله ای و توصیه هایی در مورد روش انتخاب است.

یک موتور پله ای یک دستگاه قدرت ثابت است که توان به صورت گشتاور ضربدر سرعت تعریف می شود. این بدان معنی است که گشتاور با سرعت نسبت معکوس دارد. برای درک اینکه چرا قدرت موتور مستقل از سرعت است، یک موتور پله ای ایده آل را تصور کنید.

در حال حاضر بازار پر از پیشنهادات متنوعی از موتورها برای کاربردهای بسیار متنوع است که در انتخاب یک استپر موتور تعجب آور نیست، حتی اگر خواص موتورهای پله ای را تهیه و مطالعه کرده باشید، ویژگی اصلی آنها را از دست داده باشید. لحظه با افزایش سرعت چرخشی و با تخمین لحظه اینرسی بار که به شفت داده می شود، تقریباً تعیین کرد که چه گشتاوری را با چه سرعت هایی باید از استپر دریافت کنید. بنابراین چگونه یک استپر موتور را انتخاب می کنید و در هنگام خرید ابتدا باید به چه نکاتی توجه کنید؟

1. نوع موتور - دو قطبی، تک قطبی، 3 فاز و غیره.

هیچ یک از انواع موتورها هیچ مزیت اساسی نسبت به سایرین ندارند. اما هر کدام از آنها ویژگی های کوچک خود را دارند. بنابراین، موتورهای 3 فاز سریعتر هستند - آنها گشتاور کمتری نسبت به موتورهای دوقطبی با همان اندازه دارند، اما آن را بهتر حفظ می کنند، بنابراین برای استفاده با گیربکس ها، در گیربکس های پرسرعت مناسب هستند. دوقطبی - رایج ترین آنها، در سرعت های پایین یک ویژگی بالا می دهد، برای آنها خرید یک درایور برای جایگزینی یک درایور شکست خورده آسان است. تک قطبی - یک راه حل انعطاف پذیر هستند، در واقع آنها شامل چندین نوع موتور دوقطبی (بسته به نحوه اتصال سیم پیچ ها) و همچنین موتور 6 پین تک قطبی واقعی هستند. در اکثریت قریب به اتفاق، دوقطبی کافی است و اگر به سرعت چرخش بالا نیاز دارید، استفاده از موتور 3 فاز منطقی است.

2. نمودار گشتاور در مقابل سرعت

ویژگی اصلی. می توانید به این نمودار مراجعه کنید و ببینید آیا این استپر موتور حتی می تواند شرایط مشخصات شما را برآورده کند یا خیر.

3. اندوکتانس

ریشه دوم اندوکتانس سیم پیچ را محاسبه کنید و در 32 ضرب کنید، عدد حاصل را با ولتاژ منبع تغذیه درایور خود مقایسه کنید. این اعداد نباید تفاوت زیادی داشته باشند - اگر ولتاژ تغذیه به میزان زیادی (30٪ یا بیشتر) از عدد دریافتی بیشتر شود، موتور صدا ایجاد می کند و گرم می شود. اگر خیلی کوتاه بیاید، گشتاور با سرعت خیلی سریع کاهش می یابد.

4. پارامترهای هندسی

فلنج، قطر شفت - مهم است ابعاد اتصال. فلنج همراه با طول موتور، "قدرت" استپر موتور را نیز مشخص می کند.

اطلاعات نظری در مورد حالت های عملکرد موتور پله ای

در یک موتور ایده آل، اصطکاک وجود ندارد، گشتاور آن متناسب با آمپر چرخش سیم پیچ ها است و تنها مشخصه الکتریکیاندوکتانس است. اندوکتانس L توانایی سیم پیچ برای ذخیره انرژی در میدان مغناطیسی را مشخص می کند. اندوکتانس ها دارای خاصیت راکتانس القایی هستند، یعنی. مقاومت جریان متناوب، که هر چه بیشتر باشد، جریان سریعتر تغییر می کند، به این معنی که راکتانس القاییبا سرعت موتور افزایش می یابد. طبق قانون اهم، جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با امپدانس نسبت معکوس دارد که بیانگر کاهش جریان سیم پیچ با افزایش سرعت چرخش است. زیرا گشتاور متناسب با آمپر چرخش است و جریان با سرعت نسبت معکوس دارد، سپس گشتاور نیز با سرعت نسبت معکوس خواهد داشت. آن ها در سرعت صفر، گشتاور به سمت بی نهایت میل می کند، با افزایش سرعت، گشتاور (و جریان) شروع به گرایش به صفر می کند.

برقی، موتور واقعیاز ایده آل عمدتاً در مقاومت سیم پیچ غیر صفر و همچنین اجزای فرومغناطیسی که تمایل به اشباع شدن با میدان مغناطیسی دارند که منجر به تلفات پسماند و تلفات جریان گردابی می شود متفاوت است. اشباع گشتاور را محدود می کند، در حالی که جریان های گردابی و تلفات هیسترزیس باعث گرم شدن موتور می شود. منحنی گشتاور استپر موتور در مقابل منحنی سرعت را در نظر بگیرید.

همانطور که از نمودار می بینید، در سرعت های زیر یک حد معین، گشتاور و در نتیجه جریان، بسیار سریع افزایش می یابد، تا حدی که به موتور آسیب می رساند. برای جلوگیری از این امر، راننده باید افزایش جریان را به مقدار مشخصی محدود کند. از آنجایی که گشتاور متناسب با جریان است، گشتاور از لحظه نگه داشتن تا آستانه سرعت ثابت خواهد بود و بالاتر از آستانه سرعت، جریان توسط اندوکتانس سیم پیچ ها محدود می شود.

در نتیجه مشخصه سرعت-گشتاور موتور ایده آلاز قسمتی که گشتاور ثابت است شروع می شود تا جایی که موتور تولید و مصرف توان راکتیو را متوقف می کند. یک استپر موتور واقعی تلفاتی دارد که مشخصه سرعت-گشتاور ایده آل را تغییر می دهد. سهم لحظه از هارمونیک های دندانی بسیار زیاد است میدان مغناطیسی(گاهی اوقات در اسناد موتور نشان داده شده است). همیشه تلفات در موتور وجود دارد و هر چه شفت استپر موتور سریعتر بچرخد، ضرر بیشتر، و همچنین باید از ویژگی ایده آل کم شوند

توجه کنید که چگونه قدرت حقیقیهمراه با افزایش سرعت کاهش می یابد، از جمله در بخش "قدرت ثابت". گرد شدن در نقطه انتقال به دلیل فرآیند گذرا در مدار است - راننده به تدریج از منبع جریان به منبع ولتاژ تبدیل می شود.

رزونانس در فرکانس های متوسط

یک موتور پله ای به شدت مستعد تشدید است، در واقع آنالوگ آونگ "بار معلق روی فنر" است، جایی که روتور بار، و میدان مغناطیسی فنر است، و دارای فرکانس نوسان طبیعی است که به قدرت جریان و اینرسی روتور در لحظه ای که اختلاف فاز لحظه و سرعت به 180 درجه می رسد، رزونانس رخ می دهد - تغییر در میدان مغناطیسی شروع به همزمانی با سرعت و سرعت روتور در هنگام قرار گرفتن بر روی آن می کند. مرحله جدیدخیلی بزرگ می شود در تشدید، بخش قابل توجهی از انرژی میدان مغناطیسی صرف غلبه بر اینرسی روتور در هنگام نوسان در اطراف موقعیت تعادل می شود که در افت قابل توجه گشتاور روی شفت بیان می شود. انرژی جنبشی انباشته شده روتور زمانی که رزونانس در حدود 1-10 ثانیه رخ می دهد مصرف می شود، بنابراین می توانید با عبور از ناحیه تشدید بدون عواقب موتور را شتاب دهید، اما برای مدت طولانی نمی توانید کار کنید - شفت این کار را انجام می دهد. متوقف کردن. برای حذف این پدیده از الگوریتم های مختلف ضد تشدید در درایورها استفاده می شود.

قدرت موتور

خروجی موتور (سرعت×گشتاور) متناسب با ولتاژ تقسیم بر ریشه دوم اندوکتانس است. اگر ولتاژ PWM را دو برابر کنیم، منحنی CMX متفاوتی به دست می‌آوریم که بالاتر است و توان در بخش توان ثابت دو برابر می‌شود. فعلی یک تصویر متفاوت است. شکل زیر نشان می دهد که وقتی درایور 2 برابر جریان اسمی موتور تنظیم شود چه اتفاقی می افتد. موتور شروع به تولید 4 برابر گرمای بیشتر و لحظه ای می کند دور پایینبه دلیل اشباع شدن هسته های سیم پیچ کمتر از 2 برابر افزایش می یابد.

همانطور که می بینید، قدرت به هیچ وجه افزایش نمی یابد. همیشه توصیه می شود جریان درایور را روی مقدار اسمی موتور تنظیم کنید. این همچنین لرزش را در فرکانس‌های پایین کاهش می‌دهد و عملکرد ضربه را در حالت microstepping بهبود می‌بخشد.

ولتاژ تغذیه و گرمایش موتور

دلایل اصلی گرمایش موتور، تلفات مقاومت سیم پیچ و تلفات فرومغناطیسی است. بخش اول برای همه آشنا است - این انرژی حرارتی است که در آن آزاد می شود مقاومت فعالسیم های سیم پیچ، برابر با I2R. سهم این اصطلاح تنها زمانی که موتور در حالت نگه داشتن است زیاد است و با افزایش دور موتور به شدت کاهش می یابد. تلفات فرومغناطیسی تلفات ناشی از جریان های فوکو و تلفات هیسترزیس نامیده می شود. آنها به تغییر جریان و در نتیجه به ولتاژ تغذیه بستگی دارند و به صورت گرما آزاد می شوند. همانطور که در بالا ذکر شد، قدرت موتور به نسبت مستقیم با ولتاژ افزایش می یابد، با این حال، تلفات فرومغناطیسی نیز افزایش می یابد، و برخلاف توان، به صورت غیر خطی، که حداکثر ولتاژ قابل استفاده برای درایور را محدود می کند. می توان گفت که حداکثر توان مفید یک موتور پله ای با مقدار گرمایی که می توان به طور ایمن روی آن ایجاد کرد تعیین می شود. بنابراین، نباید سعی کنید با اتصال درایور به منبع 10 کیلوولت، نیم کیلووات را از یک موتور سری 57 فشرده کنید - ولتاژ دارای محدودیت های معقولی است. می توان آنها را شمارش کرد راه های مختلف. به طور تجربی، چندین حد بالایی برای حداکثر ولتاژ تغذیه یک درایور PWM به دست آمده است: نباید بیش از 25 بار از ولتاژ اسمی سیم‌پیچ‌ها تجاوز کند، یا مقدار 32√ L، که در آن L اندوکتانس سیم‌پیچ است.

برای وضوح، نمودار زیر نموداری است که تلفات فرومغناطیسی را برای یک موتور با نشان می دهد رتبه بندی ها 4 A، 3 V.

مختصری در مورد قدرت استپر موتور

انتخاب موتور و ولتاژ منبع تغذیه کاملاً به وظایف بستگی دارد. در حالت ایده آل، موتور باید گشتاور کافی را در حداکثر سرعت مورد نظر تولید کند. لازم است بین گشتاور و قدرت موتور تمایز قائل شد: لحظه بزرگبر سرعت های پایینبه این معنی نیست که موتور قدرتمند است. قدرت خروجی - متفاوت، بیشتر پارامتر مهم، می توان آن را تقریباً از روی منحنی سرعت-گشتاور تخمین زد. در تئوری، حداکثر قدرت، که می تواند به طور پایدار از یک درایور با جریان خروجی 80 ولت و جریان خروجی 7 آمپر تقریباً 250 وات (1/3 اسب بخار) به دست آید، در واقع این کار به 2 یا 3 موتور NEMA 34 نیاز دارد. موتورهای NEMA 23 برای ضربه زدن بسیار کوچک هستند. گرما و NEMA 42 به دلیل اندازه با امپدانس مطابقت ندارد: اگر رتبه فعلی آنها کمتر از 7 A باشد، ولتاژ بیش از 80 ولت خواهد بود و بالعکس. گشتاور حاصل از هارمونیک های چرخ دنده در موتورهای NEMA 42 بسیار بزرگتر از موتورهای کوچک است و باید هنگام محاسبه توان خروجی در نظر گرفته شود. به عبارت دیگر، توان خروجی موتورهای NEMA 42 سریعتر از موتورهای کوچکتر کاهش می یابد. NEMA 42 باید در صورت نیاز به گشتاور بالا در سرعت های پایین استفاده شود و استفاده از موتور دنده ای فایده ای ندارد.

ویژگی های استپ موتور در مورد چه چیزی صحبت می کند

اگر همه چیزهایی را که در بالا نوشته شده حذف کرده اید، یا خوانده اید، اما چیز زیادی متوجه نشده اید، این فصل به شما کمک می کند تا بفهمید چگونه به بخش عملی بروید. چند کلمه در مورد اندازه موتور. توسعه صنعت استپر موتور پیشرفت های زیادی داشته است و در حال حاضر استپر موتورها یک سایز هستند تولید کنندگان مختلفویژگی های بسیار مشابهی دارند. این اندازه موتور است که چارچوبی را تعیین می کند که در آن می تواند تغییر کند مشخصه اصلی- منحنی سرعت-گشتاور اندوکتانس سیم پیچی نشان می دهد که منحنی CMX با همان ولتاژ تغذیه درایور PWM چقدر شیب دار خواهد بود: اگر 2 موتور با اندازه یکسان با اندوکتانس های مختلف بگیریم و آنها را با یک درایور با ولتاژ تغذیه یکسان هدایت کنیم، منحنی های CMX حاصل متفاوت خواهد بود. در شیب:

اندوکتانس بیشتر به طور بالقوه گشتاور بیشتری به شما می دهد، اما برای انجام این تبدیل، به یک درایور با ولتاژ تغذیه بالاتر نیاز دارید - سپس منحنی CMX متناسب با افزایش ولتاژ افزایش می یابد. در عمل، تقریباً همه شرکت ها موتورهایی با اندازه یکسان در دو نسخه - "آهسته" و "سریع" با اندوکتانس بزرگ و کوچک تولید می کنند. علاوه بر این، مدل های "سریع" محبوب تر هستند - برای آنها دورهای بالاولتاژ کمتری مورد نیاز است، که به معنی درایورها و منبع تغذیه ارزان تر است. و اگر ناگهان قدرت کافی وجود نداشت - می توانید یک موتور بزرگتر بگیرید. مدل های "آهسته" برای برنامه های خاص باقی می مانند - در مواردی که درایو استپر مورد نیاز نیست سرعت های بالا، گشتاور نگهدارنده زیاد مورد نیاز است و غیره.

جاری سیم پیچ به طور غیرمستقیم با گشتاور مرتبط است، اما اساساً نشان می دهد که چه نوع درایور برای این موتور باید انتخاب شود - باید بتواند دقیقاً این سطح از جریان را ارائه دهد.

ولتاژ منبع تغذیه سیم پیچ نشان می دهد که چه ولتاژ DC (نه PWM) را می توان به سیم پیچ اعمال کرد - این مقدار ولتاژی است که توسط درایورها استفاده می شود ولتاژ ثابت. هنگام محاسبه حداکثر ولتاژ تغذیه مجاز درایور PWM مفید است و همچنین به طور غیر مستقیم با حداکثر گشتاور مرتبط است.

الگوریتم انتخاب موتور مرحله ای

بنابراین چگونه یک موتور را انتخاب می کنید؟ بستگی به داده های شما دارد. توسط روی هم رفتهانتخاب موتور به انتخاب 5 چیز بستگی دارد - سازنده، نوع موتور، اندازه، جریان فاز و اندوکتانس. ارزیابی پارامتر اول دشوار است - تعداد کمی از افراد نمونه ای نماینده از نمونه های تامین کنندگان مختلف دارند. در مورد نوع موتور، توصیه می کنیم در صورت عدم اطمینان در انتخاب، از موتورهای پله ای دوقطبی با 4 لید و اندوکتانس کم استفاده کنید. آن ها انتخاب عمدتاً شامل انتخاب اندازه موتور است (در همان اندازه ، مشخصات موتورهای با اندوکتانس یکسان تقریباً همه تولید کنندگان عملاً یکسان است). برای انتخاب مدل خاصمی توانید از الگوریتم زیر استفاده کنید:

1. محاسبه حداکثر سرعتچرخش V در دور بر ثانیه ای که می خواهید از درایو بگیرید و لحظه ای M که باید با این سرعت از آن بگیرید (حاشیه 25-40٪ در این مقدار قرار دهید).
2. تبدیل سرعت چرخش به PPS نرخ گام کامل، برای موتور استاندارددر افزایش 1.8 درجه PPS = 200 * V.
3. اندازه موتوری را انتخاب کنید که در نگاه اول تقریباً مناسب باشد مدل های موجودبرای این اندازه، موتوری با اندوکتانس کوچکتر انتخاب کنید.
4. از منحنی CMX سازنده استفاده کنید و مقدار PPS خود را روی آن بیابید. بررسی کنید که آیا گشتاور نشان داده شده در منحنی کافی است یا خیر.
5. اگر گشتاور نشان داده شده در منحنی خیلی کم است، موتور بزرگتر و اگر خیلی بزرگ است موتور کوچکتر را در نظر بگیرید.

با این حال، این روش اغلب نتایج نادرستی به دلیل تعداد زیادیعوامل و مفروضات در محاسبه لحظه برای کنترل یک روتر پورتال کوچک با درگاهی به وزن 15 کیلوگرم به راحتی می توانید آن را بدست آورید، به طور ناگهانی به موتورهای ST86-114 نیاز خواهید داشت. بیشتر اوقات، از روش های تجربی استفاده می شود و آنها دقیق تر هستند. یکی از این روش ها تعیین موتورها بر اساس وزن درگاه و اندازه میدان کار است. به عنوان مثال، انتخاب یک موتور پله ای برای یک چرخ دنده افقی (محورهای X و Y) می تواند بر اساس وزن قسمت متحرک، چرخ دنده، راهنماها و مواد برنامه ریزی شده برای پردازش انجام شود. برای ماشین های دروازه ای کلاسیک، با انتقال توپ اسکرو، گام 5 میلی متر در هر دور، برای پردازش چوب و پلاستیک، سرعت حرکت بیکارتا 4000 میلی‌متر در دقیقه، با فرض اینکه محورهای فرمان از قبل بارگیری و تنظیم نشده باشند تا قسمت متحرک بدون هیچ مقاومتی روی آنها حرکت کند، می‌توان مقادیر زیر را توصیه کرد:

یکی دیگر از رویکردهای رایج، تجزیه و تحلیل ماشین‌های خارج از قفسه موجود در بازار است که از نظر ابعاد و عملکرد به ماشین طراحی شده نزدیک هستند - یک طراحی اثبات شده به این معنی است که موتورها در حال حاضر به طور بهینه مطابقت دارند و می‌توان ویژگی‌های آنها را به عنوان پایه در نظر گرفت.

موتورهای پله ای را می توان در دستگاه خودرو یافت داشبوردهاچاپگرها، درایوهای CD-ROM، ابزارهای الکتریکی، به طور کلی - در همه جا که دقت موقعیت یابی افزایش یافته مورد نیاز است. اما معروف ترین SD دریافت شده در دستگاه های CNC.

اما چرا این مکانیسم به این ترتیب - "استپر موتور" نامیده می شود؟ اگر به طور خلاصه آن را توصیف کنید، بدون براش است موتور سنکرونبا چند سیم پیچ برقبه یکی از سیم پیچ های استاتور (عنصر ثابت) وارد می شود و بنابراین روتور (قطع متحرک) را در یک موقعیت خاص ثابت می کند. سپس جریان وارد سیم پیچ دیگر می شود و روتور حرکت جدیدی انجام می دهد. چنین تغییر متوالی موقعیت "گام" نامیده می شود. و به لطف این اصل عملکرد است که استپر موتور نام خود را به دست آورد.

دستگاه و انواع SD

امروزه سه نوع اصلی از موتورهای پله ای وجود دارد:

لازم به ذکر است که میکرواستپینگ تنها در موتورهای پله ای هیبریدی امکان پذیر است. هر میکرو استپ از طریق کنترل مستقل سیم پیچ ها انجام می شود. با کنترل نسبت جریان، روتور را می توان حتی در قسمت میانی بین دو پله مجاور ثابت کرد. این نرمی چرخش عنصر متحرک را بهبود می بخشد و دقت موقعیت یابی بهینه را به دست می آورد. تعداد مراحل در این حالت حتی می تواند به 51200 در هر دور برسد.

بسیاری از آماتورها تعجب می کنند: چرا شکل چرخ دنده روتور انتخاب شد؟ پاسخ ساده است: برای به دست آوردن یک وابستگی دوره ای سیم پیچ استاتور به موقعیت زاویه ای روتور. فاصله بین شیارها بسیار بزرگتر از بین دندانه ها است. این امر باعث می شود که رسانایی مغناطیسی کمتری از شکاف ها نسبت به رسانایی ویژه دندان ها فراهم شود. در غیر این صورت، استپر موتور به سادگی قادر به کار نخواهد بود. بدیهی است که این کلیت تمام آن است ویژگی های طراحیو همچنین شکل و ترکیب عناصر به موتور پله ای اجازه می دهد تا یک مکانیسم کامل باشد و نه فقط یک قطعه فلز.

علاوه بر این، بسته به نوع سیم پیچ، موتورهای پله ای به موارد زیر تقسیم می شوند:

• دوقطبی. آنها برای هر فاز یک سیم پیچ دارند. تغییر جهت میدان مغناطیسی در آنها با معکوس کردن راننده - یک نیمه پل یا پل دوقطبی ارائه می شود.
• تک قطبی. چنین موتور پله ای همچنین دارای یک سیم پیچ در هر یک از فازها است، اما در عین حال، یک شیر از وسط هر سیم پیچ جداگانه ساخته می شود. بنابراین جهت میدان را می توان با تغییر نیم سیم پیچ استفاده شده تغییر داد. درایور فقط باید شامل چهار کلید باشد، بنابراین از یک موتور دوقطبی ساده تر است.

مشخصات موتور پله ای

در مستندات فنی موتورهای پله ای، می توانید لیستی از مشخصات زیر را بیابید:

1. گشتاور یا گشتاور. بر حسب کیلوگرم نیروی سانتی متر اندازه گیری می شود. اغلب یک نمودار به این مورد متصل می شود که وابستگی گشتاور به سرعت را بیان می کند. هرچه این رقم بیشتر باشد، موتور هنگام روشن شدن سریعتر حرکت می کند.
2. لحظه برگزاری. این نشان می دهد که استاتور با چه نیرویی می تواند روتور را در زمانی که موتور روشن است اما کار نمی کند مسدود کند. یعنی پارامتر گشتاور در سرعت صفر است. با توجه به نمودار، به نسبت مستقیم با افزایش سرعت چرخش کاهش می یابد. این در اونس در اینچ اندازه گیری می شود. گشتاور نگهدارنده در اندازه مشخص شده توسط سازنده، موتور فقط می تواند در حالت استاتیک نشان دهد، مشروط بر اینکه جریان کامل بلافاصله به دو فاز داده شود.
3. گشتاور ترمز. این مقدار نیرویی است که از چرخش روتور در غیاب منبع جریان جلوگیری می کند. یعنی نیروی قفل روتور هنگام خاموش شدن. به آن لحظه توقف نیز می گویند. در موتورهای پله ای هیبریدی، بیش از یک دهم نیرویی نیست که از چرخش روتور در هنگام اعمال جریان کامل جلوگیری می کند. این ویژگیدر همان واحدهای لحظه نگه داشتن اندازه گیری می شود.
4. ولتاژ محاسبه شده. این نشانگر مستقیماً به اندوکتانس سیم پیچ ها بستگی دارد و به شما امکان می دهد ولتاژ بهینه ای را که باید به موتور عرضه شود تعیین کنید. بهترین ولتاژ مناسب برای استپر موتور شما بین 4 تا 25 برابر ولتاژ اسمی است. اگر از جریان اعمال شده تجاوز کنید، موتور بیش از حد گرم می شود که منجر به خرابی آن می شود. و اگر ولتاژ کافی نباشد، به سادگی شروع نمی شود. این مشخصه در ولت نشان داده شده است. برای محاسبه قدرت بهینهجریان، از فرمول خاصی استفاده می شود U = 32 x√ L، که در آن L اندوکتانس سیم پیچ است و U مقدار مورد نظر است.
5. به طور جداگانه، نتیجه آزمایشات دی الکتریک نشان داده شده است، که طی آن حداکثر ولتاژی که سیم پیچ می تواند برای مدت زمان معینی تحمل کند، تعیین شد. این نشانگر قدرت موتور را تعیین می کند که چگونه می تواند در برابر بارهای اضافی مقاومت کند.
6. ممان اینرسی قسمت متحرک موتور. سرعت شتاب موتور پله ای را تعیین می کند. این مقدار بر حسب گرم مربع اندازه گیری می شود.
7. تعداد مراحل در هر انقلاب(فقط مراحل کامل در نظر گرفته می شود، نیمی از مقادیر در نظر گرفته نمی شود). هرچه مراحل بیشتر باشد، موتور قدرتمندتر و سریعتر است.
8. طول و وزن. این به طول بدنه، به استثنای شفت، اشاره دارد. اما در پارامتر "وزن" نشان داده شده است وزن مجموعمحصولات ابعاد و وزن تعیین کننده شرایطی است که موتور می تواند در آن استفاده شود. در برخی موارد، شما به یک موتور جمع و جور نیاز دارید، در حالی که در برخی دیگر تنها موتور بزرگتر و قدرتمندتر این کار را انجام می دهد.

به عنوان مثال موتور پله ای nema را در نظر بگیرید. موتور PL57H41 که به معنی عرض-ارتفاع (قطر) فلنج مربعی 57 میلی متر - PL57 است. طول موتور، بدون شفت 41mm - H41. گشتاور، نگه داشتن و سایر گشتاورهای موتور بیشتر به قطر بستگی دارد تا طول موتور.

دارای PL57H110

PL57H110	L، میلی متر	131	اندوکتانس فاز، mH	6.0±20٪
	گام زاویه ای، °	5±1.8٪	مقاومت فاز، اهم	1.0±10٪
	تعداد فازها	2	لحظه نگه داشتن، kgxcm	28
	مقاومت عایق، MOhm	100	ممان اینرسی، g x cm 2	405
	دمای محیط محیط زیست، °С	-20~40	وزن (کیلوگرم	1.7
	دمای کار، درجه سانتیگراد	حداکثر 110	تعداد شفت	1
	جریان فاز، A	4	تایپ کنید
			اندازه کلید، میلی متر

ویژگی های PL86H113

PL86H113	L1 ± 1، میلی متر	113	مقاومت فاز، اهم	1.0±10٪
	L2±1، میلی متر	35	لحظه نگه داشتن، کیلوگرم x سانتی متر	1"
	L3، میلی متر	148	2	2700
	گام زاویه ای، °	5±1.8٪	تعداد شفت	1
	تعداد فازها	2	وزن (کیلوگرم	3.5
	مقاومت عایق، MOhm	100	خروجی شعاعی شفت موتور (بار 450 گرم.)
	دمای محیط محیط زیست، °С	-20-40
	دمای کار، درجه سانتیگراد	حداکثر 110	اندوکتانس فاز، mH	20±6.3٪
	جریان فاز، A	4.2

اتصال، درایورها و رمزگذارها

به عنوان یک قاعده، موتورهای پله ای با استفاده از درایورهای ویژه متصل به پورت LTP کامپیوتر کنترل می شوند. راننده سیگنال های تولید شده توسط برنامه را دریافت می کند و آنها را به دستوراتی برای موتور تبدیل می کند که با اعمال جریان به سیم پیچ ها منتقل می شود. این نرم افزار می تواند مسیر، مقدار، سرعت و میزان حرکت را تنظیم کند.

درایور یک واحد کنترل موتور پله ای است. در ماشین‌های CNC سیگنال‌های کنترلی روی کنترل‌کننده‌های CNC تولید می‌شوند، بنابراین 4 خروجی استپر موتور، سیم‌های کنترل از کنترلر CNC (معمولاً 4 سیم) و برق + و - از منبع تغذیه به درایور متصل می‌شوند. سیگنال های کنترلر وارد درایور می شود، جایی که آنها از قبل سوئیچینگ کلیدها را کنترل می کنند مدار قدرتولتاژ تغذیه که از منبع تغذیه از طریق این کلیدها به موتور می رسد.

درایور باید با توجه به حداکثر جریان خروجی ولتاژ مورد نیاز به پایانه های سیم پیچ موتور انتخاب شود. جریان خروجی توسط درایور باید یا همان چیزی باشد که موتور مصرف می کند یا بیشتر باشد. روی درایور سوئیچ هایی وجود دارد که با آن می توانید پارامترهای ولتاژ خروجی مورد نظر را تنظیم کنید و موتور را نسوزانید.

نحوه اتصال یک استپر موتور به یک مدار مشترک بستگی به تعداد سیم درایو شما و نحوه استفاده دقیق از استپر موتور دارد. مدل های زیادی وجود دارد و هر کدام از آنها طرح اتصال خاص خود را دارند. تعداد سیم های موتور می تواند از چهار تا شش متغیر باشد. موتورهای چهار سیم منحصراً با مکانیزم های دوقطبی استفاده می شوند.

هر دو سیم پیچ مربوط به دو سیم است. برای تعیین جفت های لازم و رابطه بین آنها، به یک متر نیاز دارید. قوی ترین موتورهای شش سیم هستند. آنها یک شیر وسط و دو سیم برای هر سیم پیچ جداگانه دارند. چنین موتور پله ای می تواند به هر دو دستگاه دوقطبی و تک قطبی متصل شود. شما به یک ویژه نیاز خواهید داشت دستگاه اندازه گیریبرای جدا کردن سیم ها برای دستگاه های تک قطبی، از هر شش سیم استفاده کنید. برای دوقطبی، یک شیر مرکزی و سیم برای یک سیم پیچ کافی است.

شیر مرکزی یک سیم معمولی است که به آن "وسط" یا "مرکزی" نیز می گویند. در برخی از انواع موتورهای پله ای یافت می شود. که در موتورهای تک قطبیبرای هر سیم پیچ سه سیم وجود دارد. دو مورد از آنها برای اتصال به ترانزیستور طراحی شده اند. و وسط، یعنی شیر مرکزی، باید به منبع ولتاژ وصل شود. یعنی اگر نیازی به اتصال ترانزیستور ندارید، می توانید به سادگی دو سیم جانبی را نادیده بگیرید.

موتورهای پله ای پنج سیم شبیه به موتورهای شش سیم هستند، با این حال، در آنها سیم های مرکزی به یکی بیرون آورده می شوند. کابل مشترک، همراه با دیگران بدون وقفه، نمی توانید سیم پیچ ها را از یکدیگر جدا کنید. بهتر است سیم میانی را پیدا کنید و آن را به هادی های دیگر وصل کنید - این یک گزینه موثر و غیر خطرناک خواهد بود.

رمزگذار اغلب با موتورهای پله ای استفاده می شود. آنها به سادگی حسگرهایی هستند که وظیفه آنها دادن سیگنال به نرم افزار است. بسیاری از کارشناسان بر این باورند که در بیشتر موارد، ترکیب یک موتور پله ای با انکودرها منطقی نیست و هدر دادن پول ناکارآمد است. اما اگر یک وابستگی غیر خطی حرکت به تعداد مراحل وجود داشته باشد، زمانی که لازم است مختصات پنجم ساخته شود، رمزگذار ضروری خواهد بود. ردیابی زوایای جدول را آسان‌تر می‌کند که با از بین بردن نیاز به روش‌های پیچیده‌تر در زمان صرفه‌جویی می‌کند.

کاربردها، مزایا و معایب

ShD ها به ویژه در صنایع با تکنولوژی پیشرفته و سنگین گسترده هستند. با توجه به این که آنها بسیار ارزان هستند و بسیار ساده هستند، تقاضا برای آنها حتی در قرن بیست و یکم از بین نمی رود. اغلب می توانید آنها را در ماشین های CNC، رباتیک، دستگاه های اتوماسیون (تغذیه، دوز، مکانیسم ها) پیدا کنید. جوش اتوماتیکو مونتاژ و غیره).

موتورهای پله ای در طراحی جداول هماهنگ کننده و ماشین های CNC از محبوبیت خاصی برخوردار هستند. با تشکر از هزینه کم نرم افزار SD ها برای عملکرد آنها ضروری هستند در بخش تولید، در کنترل پنل ها، برنامه نویسی و تنظیم وظایف و سایر عناصر مکانیزم ضروری هستند.

موتورهای پله ای اغلب در لوازم جانبی کامپیوتر، ماشین آلات و دستگاه های چاپ، ماشین های فرز و ماشین های نقشه کشی، سیستم های نظارت و کنترل، سوراخ کننده ها، نوارخوان ها استفاده می شوند.

موتورهای پله ای در محبوبیت با موتورهای سروو رقابت می کنند که می توانند عملکردهای مشابهی را تحت شرایط مشابه موتورهای پله ای انجام دهند.

مزایای موتورهای پله ای در مقایسه با موتورهای سروو:

1. در محدوده وسیعی از بارها به خوبی کار می کند.
2. زاویه چرخش ثابت، ابعاد استاندارد موتور.
3. کم هزینه.
4. سهولت نصب و استفاده، قابلیت اطمینان، دوام.
5. در سرعت های خیلی بالا، موتور نمی سوزد، اما مراحل را رد می کند.

معایب اصلی موتورهای پله ای نسبت به سروموتورها:

1. راندمان پایین. مصرف بالاانرژی صرف نظر از بار
2. کاهش شدید گشتاور با افزایش سرعت.
3. با چنین ابعاد و وزنی، قدرت کمتر از حد انتظار است.
4. در حین کار، موتور بسیار داغ می شود.
5. سطح نویز بالا در فرکانس های بالا و متوسط.