Степпер моторлорукайтарым байланыш түзмөктөрүн (б.а. ачык циклдик башкарууну) колдонбостон ылдамдыкты башкаруу жана позициялоону башкаруу үчүн колдонулушу мүмкүн, андыктан бул жетектөөчү чечим үнөмдүү жана ишенимдүү. Автоматташтыруу жабдууларында, аспаптарда, тепкич жетеги абдан кеңири колдонулуп келет. Бирок көптөгөн техникалык персоналдын колдонуучулары тепкич моторун кантип тандоо керектиги, тепкич жетегинин эң жакшы иштешин кантип камсыз кылуу керектиги же башка суроолору бар. Бул макалада тепкич моторлорун тандоо талкууланат, тепкич моторунун инженердик тажрыйбасын колдонууга басым жасалат, мен автоматташтыруу жабдууларында тепкич моторлорун популярдуу кылуу шилтеме ролун ойнойт деп үмүттөнөм.
1, Киришүүкадамдык мотор
Тепкич мотору импульстук мотор же кадамдык мотор деп да аталат. Ал киргизүү импульстук сигналына жараша козгоо абалы ар бир жолу өзгөргөн сайын белгилүү бир бурч менен жылып, козгоо абалы өзгөрбөгөндө белгилүү бир абалда кыймылсыз бойдон калат. Бул кадамдык моторго киргизүү импульстук сигналын чыгаруу үчүн тиешелүү бурчтук жылышууга айландырууга мүмкүндүк берет. Киргизүү импульстарынын санын көзөмөлдөө менен сиз эң жакшы позициялоого жетүү үчүн чыгаруунун бурчтук жылышуусун так аныктай аласыз; ал эми киргизүү импульстарынын жыштыгын көзөмөлдөө менен сиз чыгаруунун бурчтук ылдамдыгын так көзөмөлдөп, ылдамдыкты жөнгө салуу максатына жете аласыз. 1960-жылдардын аягында ар кандай практикалык кадамдык моторлор пайда болду жана акыркы 40 жылда тез өнүгүп жатат. Кадамдык моторлор туруктуу токтун, асинхрондук моторлордун жана синхрондуу моторлордун негизги түрүнө айланып, туруктуу токтун моторлорун колдоно алды. Кадамдык моторлордун үч түрү бар: реактивдүү (VR түрү), туруктуу магнит (PM түрү) жана гибриддик (HB түрү). Гибриддик кадамдык мотор кадамдык мотордун алгачкы эки түрүнүн артыкчылыктарын айкалыштырат. Тепкичтүү мотор ротордон (ротордун өзөгү, туруктуу магниттер, вал, шарик подшипниктер), статордон (орогуч, статордун өзөгү), алдыңкы жана арткы капкактардан ж.б. турат. Эң типтүү эки фазалуу гибриддик тепкичтүү мотордо 8 чоң тиштүү, 40 кичинекей тиштүү статор жана 50 кичинекей тиштүү ротор бар; үч фазалуу мотордо 9 чоң тиштүү, 45 кичинекей тиштүү жана 50 кичинекей тиштүү ротор бар.
2, башкаруу принциби
Theкадамдык мотортүздөн-түз электр булагына туташтырылбайт, ошондой эле электр импульстук сигналдарды түз кабыл ала албайт, ал атайын интерфейс аркылуу ишке ашырылышы керек - кубат булагы жана контроллер менен өз ара аракеттенүү үчүн тепкич моторунун айдоочусу. Тепкич моторунун айдоочусу, адатта, шакекче бөлүштүргүчтөн жана кубат күчөткүч схемасынан турат. Шакекче бөлгүч контроллерден башкаруу сигналдарын кабыл алат. Импульстук сигнал алынган сайын шакекче бөлгүчтүн чыгышы бир жолу өзгөртүлөт, ошондуктан импульстук сигналдын бар же жок экендиги жана жыштыгы тепкич моторунун ылдамдыгы жогору же төмөн экенин, баштоо же токтотуу үчүн ылдамдап же жайлап жатканын аныктай алат. Шакекче бөлүштүргүч ошондой эле контроллерден келген багыт сигналын көзөмөлдөп, анын чыгуу абалындагы өтүүлөр оң же терс тартипте экенин жана ошентип тепкич моторунун башкаруусун аныкташы керек.
3, Негизги параметрлер
①Блоктун номери: негизинен 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86 ж.б.
2 Фазалык номер: тепкич моторунун ичиндеги катушкалардын саны, тепкич моторунун фазалык номери жалпысынан эки фазалуу, үч фазалуу, беш фазалуу. Кытай негизинен эки фазалуу тепкич моторлорун колдонот, үч фазалуулары да кээ бир колдонмолорго ээ. Японияда беш фазалуу тепкич моторлору көбүрөөк колдонулат.
③Кадам бурчу: импульстук сигналга туура келет, мотордун роторунун айлануусунун бурчтук жылышы. Кадам моторунун кадам бурчун эсептөө формуласы төмөнкүдөй.
Кадам бурчу = 360° ÷ (2мц)
m - кадамдык мотордун фазаларынын саны
Z - кадамдык мотордун роторунун тиштеринин саны.
Жогорудагы формулага ылайык, эки фазалуу, үч фазалуу жана беш фазалуу кадамдык моторлордун кадам бурчу тиешелүүлүгүнө жараша 1,8°, 1,2° жана 0,72° түзөт.
4 Кармоо моменти: бул номиналдык ток аркылуу мотордун статорунун оромосунун моменти, бирок ротор айланбайт, статор роторду бекитет. Кармоо моменти кадамдык моторлордун эң маанилүү параметри болуп саналат жана моторду тандоонун негизги негизи болуп саналат.
⑤ Позициялоо моменти: мотор ток өткөрбөгөн учурда роторду тышкы күч менен айландыруу үчүн талап кылынган момент. Момент моторду баалоо үчүн көрсөткүчтөрдүн бири болуп саналат, башка параметрлер бирдей болгон учурда, позициялоо моменти канчалык кичине болсо, "оюк эффектиси" ошончолук кичине болот, мотордун төмөнкү ылдамдыкта иштегендеги моменттин жыштык мүнөздөмөлөрү ошончолук пайдалуу: негизинен тартылган моменттин жыштык мүнөздөмөлөрүн билдирет, мотордун белгилүү бир ылдамдыкта туруктуу иштеши кадамды жоготпостон максималдуу моментке туруштук бере алат. Момент-жыштык ийри сызыгы кадамды жоготпостон максималдуу момент менен ылдамдыктын (жыштыктын) ортосундагы байланышты сүрөттөө үчүн колдонулат. Моменттин жыштык ийри сызыгы кадам кыймылдаткычынын маанилүү параметри болуп саналат жана моторду тандоонун негизги негизи болуп саналат.
⑥ Номиналдуу ток: номиналдуу моментти сактоо үчүн талап кылынган мотордун оромундагы ток, эффективдүү маани
4, Упайларды тандоо
Өнөр жай колдонмолорунда колдонулган тепкич мотору 600 ~ 1500 айн/мин ылдамдыкка чейин жетет, ал эми ылдамдыгы жогору болсо, жабык циклдеги тепкич моторун карап көрсөңүз болот же серво диск программасына ылайыктуу тепкич моторун тандоо кадамдарын тандай аласыз (төмөндөгү сүрөттү караңыз).
(1) Кадам бурчун тандоо
Мотордун фазаларынын санына жараша үч түрдүү кадам бурчу бар: 1,8° (эки фазалуу), 1,2° (үч фазалуу), 0,72° (беш фазалуу). Албетте, беш фазалуу кадам бурчу эң жогорку тактыкка ээ, бирок анын мотору жана драйвери кымбатыраак, ошондуктан ал Кытайда сейрек колдонулат. Мындан тышкары, негизги тепкич драйверлери азыр бөлүнүү айдоо технологиясын колдонуп жатышат, төмөндөгү 4 бөлүнүүдө бөлүнүү кадам бурчунун тактыгы дагы эле кепилденет, андыктан кадам бурчунун тактык көрсөткүчтөрүн гана эске алсак, беш фазалуу кадам моторун эки фазалуу же үч фазалуу кадам мотору менен алмаштырууга болот. Мисалы, 5 мм бурама жүктөм үчүн кандайдыр бир коргошунду колдонууда, эгерде эки фазалуу тепкичтүү мотор колдонулса жана кыймылдаткыч 4 бөлүнүүгө коюлса, мотордун бир айлануусундагы импульстардын саны 200 x 4 = 800, ал эми импульстун эквиваленти 5 ÷ 800 = 0,00625 мм = 6,25 мкм болсо, бул тактык колдонмо талаптарынын көпчүлүгүнө жооп бере алат.
(2) Статикалык моментти (кармоочу моментти) тандоо
Көп колдонулган жүк өткөрүү механизмдерине синхрондуу курлар, жипче тилкелери, стеллаж жана пиньон ж.б. кирет. Кардарлар алгач машинанын жүгүн (негизинен ылдамдануу моменти жана сүрүлүү моменти) мотор валындагы керектүү жүк моментине айландырылганын эсептешет. Андан кийин, электр агымдары талап кылган максималдуу иштөө ылдамдыгына ылайык, тепкич моторунун тиешелүү кармоо моментин тандоо үчүн төмөнкү эки башка колдонуу учурун колдонушат: ① 300pm же андан аз талап кылынган мотор ылдамдыгын колдонуу үчүн: эгерде машинанын жүгү мотор валына керектүү жүк моменти T1ге айландырылса, анда бул жүк моменти коопсуздук коэффициенти SFге (жалпысынан 1,5-2,0 деп кабыл алынат) көбөйтүлөт, башкача айтканда, тепкич моторунун кармоо моменти Tn ②2 үчүн. 300pm же андан көп мотор ылдамдыгын талап кылган колдонмолор үчүн: максималдуу ылдамдыкты Nmax коюңуз, эгерде машинанын жүгү мотор валына айландырылса, талап кылынган жүк моменти T1 болот, анда бул жүк моменти коопсуздук коэффициенти SFге (адатта 2,5-3,5) көбөйтүлөт, бул кармоо моменти Tn берет. 4-сүрөттү караңыз жана ылайыктуу моделди тандаңыз. Андан кийин момент-жыштык ийри сызыгын колдонуп текшерип жана салыштырыңыз: момент-жыштык ийри сызыгында колдонуучу талап кылган максималдуу ылдамдык Nmax T2 максималдуу жоголгон кадам моментине туура келет, андан кийин максималдуу жоголгон кадам моменти T2 T1ден 20% ашык чоң болушу керек. Болбосо, чоңураак моментке ээ жаңы моторду тандап, жаңы тандалган мотордун момент жыштык ийри сызыгына ылайык кайра текшерип жана салыштыруу керек.
(3) Мотордун базалык саны канчалык чоң болсо, кармоочу момент ошончолук чоң болот.
(4) дал келген кадам айдоочусун тандоо үчүн номиналдык токко ылайык.
Мисалы, 57CM23 кыймылдаткычынын номиналдык тогу 5А болсо, анда сиз кыймылдаткычтын 5Адан ашык максималдуу уруксат берилген тогун дал келтиресиз (бул чоку эмес, натыйжалуу маани экенин эске алыңыз), болбосо, эгер сиз кыймылдаткычтын максималдуу тогун 3А гана тандасаңыз, кыймылдаткычтын максималдуу чыгуу моменти болжол менен 60% гана болушу мүмкүн!
5, колдонуу тажрыйбасы
(1) кадамдык мотордун төмөнкү жыштыктагы резонанстык көйгөйү
Бөлүнгөн тепкичтүү жетек - бул тепкичтүү моторлордун төмөнкү жыштыктагы резонансын азайтуунун натыйжалуу жолу. 150 айн/мин төмөн болгондо, бөлүнгөн жетек мотордун термелүүсүн азайтууда абдан натыйжалуу. Теориялык жактан алганда, бөлүнүү канчалык чоң болсо, тепкичтүү мотордун термелүүсүн азайтууга ошончолук жакшы таасир этет, бирок иш жүзүндө тепкичтүү мотордун термелүүсүн азайтууга жакшыртуу таасири эң жогорку чекке жеткенден кийин бөлүнүү 8 же 16га чейин жогорулайт.
Акыркы жылдары, Leisai компаниясынын DM, DM-S сериясындагы төмөнкү жыштыктагы анти-резонанстык тепкич драйверлери ата мекендик жана чет өлкөлөрдө пайда болду, анти-төмөн жыштыктагы резонанстык технология. Бул драйверлер сериясы гармоникалык компенсацияны колдонот, амплитуда жана фазаны дал келтирүү компенсациясы аркылуу тепкич моторунун төмөнкү жыштыктагы термелүүсүн бир топ азайтып, мотордун төмөнкү термелүүсүн жана төмөнкү ызы-чуусун камсыздай алат.
(2) Кадамдык мотордун бөлүнүшүн жайгаштыруунун тактыгына тийгизген таасири
Степпер моторунун бөлүмчөлүү жетектөөчү схемасы түзмөктүн кыймылынын жылмакайлыгын гана эмес, ошондой эле жабдуулардын позициялоо тактыгын натыйжалуу жакшырта алат. Сыноолор көрсөткөндөй: Синхрондуу кур жетектөөчү кыймыл платформасында, 4-бөлүмчөлүү тепкич моторунда мотор ар бир кадамда так жайгаштырылышы мүмкүн.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 11-июну