اصل موتور پله ای و درایو

1. استپر موتور چیست؟
استپر موتور محرکی است که پالس های الکتریکی را به جابجایی زاویه ای تبدیل می کند. به بیان ساده: وقتی استپر درایور سیگنال پالس را دریافت می کند، استپر موتور را به سمت چرخش یک زاویه ثابت (و زاویه پله) در جهت تنظیم شده هدایت می کند. می توانید تعداد پالس ها را برای کنترل جابجایی زاویه ای کنترل کنید تا به هدف موقعیت یابی دقیق برسید. در همان زمان، می توانید فرکانس پالس ها را برای کنترل سرعت و شتاب چرخش موتور کنترل کنید تا به هدف تنظیم سرعت دست یابید.
2. چه نوع موتورهای پله ای وجود دارد؟
سه نوع موتور پله ای وجود دارد: آهنربای دائمی (PM)، راکتیو (VR) و هیبریدی (HB) پله آهنربای دائمی معمولاً دو فاز است، گشتاور و حجم کوچک هستند، زاویه پله معمولاً 7.5 درجه یا 15 درجه است. پله راکتیو به طور کلی سه فاز است، گشتاور خروجی بزرگ را می توان متوجه شد، زاویه پله به طور کلی 1.5 درجه است، اما سر و صدا و لرزش بسیار بزرگ است. در اروپا و ایالات متحده و سایر کشورهای توسعه یافته در 80 حذف شده است. پله هیبریدی به مخلوطی از نوع آهنربای دائم و مزایای نوع واکنش اشاره دارد. به دو فاز و پنج فاز تقسیم می شود: زاویه پله دو فاز به طور کلی 1.8 درجه و زاویه پله پنج فاز به طور کلی 0.72 درجه است. این نوع استپر موتور می باشد
این نوع استپر موتور پرکاربردترین است.
3. Holding Torque چیست؟
گشتاور نگهدارنده (HOLDING TORQUE) به گشتاوری اطلاق می شود که در آن استاتور روتور را قفل می کند زمانی که استپر موتور برق دارد اما نمی چرخد. یکی از پارامترهای مهم یک استپر موتور است و معمولاً گشتاور استپر موتور در دورهای پایین نزدیک به گشتاور نگهدارنده است. از آنجایی که گشتاور خروجی یک استپر موتور با افزایش سرعت به زوال خود ادامه می دهد و توان خروجی با افزایش سرعت تغییر می کند، گشتاور نگهدارنده به یکی از مهم ترین پارامترها برای اندازه گیری استپر موتور تبدیل می شود. به عنوان مثال وقتی مردم می گویند موتور پله ای 2N.m یعنی یک موتور پله ای با گشتاور نگهداری 2N.m بدون دستورالعمل خاصی.
4. DETENT TORQUE چیست؟
DETENT TORQUE گشتاوری است که استاتور روتور را در زمانی که موتور پله ای روشن نیست قفل می کند. DETENT TORQUE در چین ترجمه یکپارچه ای ندارد، که به راحتی می توان سوء تفاهم ایجاد کرد. از آنجایی که روتور موتور پله ای راکتیو یک ماده آهنربای دائمی نیست، بنابراین گشتاور مهاری ندارد.
5. دقت موتور پله ای چقدر است؟ آیا تجمعی است؟
به طور کلی، دقت موتور پله ای 3-5% زاویه پله است و تجمعی نیست.
6. دمای مجاز بیرونی استپر موتور چقدر است؟
دمای بالای موتور پله ای ابتدا مواد مغناطیسی موتور را مغناطیسی زدایی می کند که منجر به افت گشتاور یا حتی خارج شدن از مرحله می شود، بنابراین حداکثر دمای مجاز برای بیرون موتور باید به نقطه مغناطیسی زدایی مواد مغناطیسی بستگی داشته باشد. موتورهای مختلف؛ به طور کلی، نقطه مغناطیسی زدایی مواد مغناطیسی بیش از 130 درجه سانتیگراد است و برخی از آنها حتی به بیش از 200 درجه سانتیگراد می رسد، بنابراین کاملا طبیعی است که قسمت بیرونی موتور پله ای در محدوده دمایی قرار گیرد. از 80-90 درجه سانتیگراد.
7. چرا گشتاور استپ موتور با افزایش سرعت چرخش کاهش می یابد؟
هنگامی که موتور پله می چرخد، اندوکتانس هر فاز از سیم پیچ موتور یک نیروی الکتروموتور معکوس تشکیل می دهد. هرچه فرکانس بالاتر باشد، نیروی الکتروموتور معکوس بزرگتر است. تحت عمل آن، جریان فاز موتور با افزایش فرکانس (یا سرعت) کاهش می یابد که منجر به کاهش گشتاور می شود.
8. چرا استپر موتور می تواند به طور معمول در سرعت پایین کار کند، اما اگر بالاتر از یک سرعت مشخص نمی تواند راه اندازی شود و همراه با سوت باشد؟
موتور پله ای یک پارامتر فنی دارد: فرکانس شروع بدون بار، یعنی فرکانس پالس موتور پله ای می تواند به طور معمول بدون بار شروع شود، اگر فرکانس پالس بالاتر از این مقدار باشد، موتور نمی تواند به طور معمول شروع به کار کند و ممکن است این اتفاق بیفتد. برای از دست دادن قدم یا مسدود کردن. در مورد بار، فرکانس شروع باید کمتر باشد. اگر قرار است موتور به چرخش با سرعت بالا دست یابد، فرکانس پالس باید تسریع شود، یعنی فرکانس راه اندازی کم باشد و سپس با شتاب خاصی به فرکانس بالا مورد نظر (سرعت موتور از کم به زیاد) افزایش یابد.
9. چگونه بر لرزش و صدای موتور پله ای هیبریدی دو فاز در سرعت کم غلبه کنیم؟
لرزش و صدا از معایب ذاتی موتورهای پله ای هنگام چرخش در سرعت های پایین هستند که به طور کلی می توان با برنامه های زیر بر آن غلبه کرد:
الف. اگر موتور پله ای در ناحیه تشدید کار کند، می توان با تغییر نسبت کاهش و سایر انتقال مکانیکی از ناحیه تشدید جلوگیری کرد.
ب. درایور را با تابع تقسیم بندی که رایج ترین و ساده ترین روش است، بپذیرید.
ج. با موتور پله ای با زاویه پله کوچکتر مانند موتور پله سه فاز یا پنج فاز جایگزین کنید.
د. به سروو موتورهای AC تغییر دهید، که می توانند تقریباً به طور کامل بر لرزش و نویز غلبه کنند، اما با هزینه بالاتر.
E. در محور موتور با دمپر مغناطیسی، بازار چنین محصولاتی دارد، اما ساختار مکانیکی بزرگتر تغییر می کند.
10. آیا زیرمجموعه درایور نشان دهنده دقت است؟
درون یابی موتور پله ای اساساً یک فناوری میرایی الکترونیکی است (لطفاً به ادبیات مربوطه مراجعه کنید) که هدف اصلی آن کاهش یا حذف ارتعاشات فرکانس پایین موتور پله ای است و بهبود دقت کار موتور فقط یک عملکرد اتفاقی است. از فناوری درون یابی به عنوان مثال، برای یک موتور پله ای هیبریدی دو فاز با زاویه پله 1.8 درجه، اگر عدد درون یابی درایور درون یابی روی 4 تنظیم شده باشد، وضوح کار موتور 0.45 درجه در هر پالس است. اینکه آیا دقت موتور می تواند به 0.45 درجه برسد یا به آن نزدیک شود، به عوامل دیگری مانند دقت کنترل جریان درون یابی درایور درون یابی نیز بستگی دارد. سازندگان مختلف دقت درایو تقسیم شده ممکن است بسیار متفاوت باشند. هرچه نقاط تقسیم شده بزرگتر باشد، کنترل دقت دشوارتر است.
11. تفاوت اتصال سری و موازی موتور پله ای هیبریدی چهارفاز و درایور چیست؟
موتور پله ای هیبریدی چهار فاز به طور کلی توسط درایور دو فاز هدایت می شود، بنابراین اتصال را می توان به صورت سری یا موازی متصل کرد، موتور چهار فاز متصل به استفاده دو فاز خواهد بود. روش اتصال سری به طور کلی در سرعت موتور مورد استفاده قرار می گیرد، این بار جریان خروجی راننده مورد نیاز برای جریان فاز موتور 0.7 برابر است، بنابراین حرارت موتور کم است. روش اتصال موازی به طور کلی در سرعت موتور مورد استفاده قرار می گیرد (همچنین به عنوان روش اتصال با سرعت بالا شناخته می شود)، جریان خروجی راننده مورد نیاز برای جریان فاز موتور 1.4 برابر است، بنابراین حرارت موتور بزرگتر است.
12. چگونه منبع تغذیه DC درایور استپر موتور را تعیین کنیم؟
الف. تعیین ولتاژ
ولتاژ منبع تغذیه درایور موتور پله ای هیبریدی به طور کلی طیف گسترده ای است (مانند ولتاژ منبع تغذیه IM483 12 ~ 48VDC)، ولتاژ منبع تغذیه معمولاً بر اساس سرعت کار موتور و الزامات پاسخ برای انتخاب است. اگر سرعت کار موتور بالا باشد یا نیاز پاسخ سریع باشد، مقدار ولتاژ نیز بالا است، اما توجه داشته باشید که ولتاژ منبع تغذیه نمی تواند از حداکثر ولتاژ ورودی درایور تجاوز کند، در غیر این صورت ممکن است درایور آسیب ببیند. .
ب- تعیین جریان
جریان منبع تغذیه به طور کلی با توجه به جریان فاز خروجی I از درایور تعیین می شود. در صورت استفاده از منبع تغذیه خطی، جریان منبع تغذیه می تواند 1.1 تا 1.3 برابر I باشد. در صورت استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ، جریان منبع تغذیه می تواند 1.5 تا 2.{7}} برابر I باشد.
13 سیگنال آفلاین درایور موتور پله ای هیبریدی به طور کلی در چه شرایطی استفاده می شود؟
هنگامی که سیگنال آفلاین FREE کم است، جریان خروجی از درایور به موتور قطع می شود و روتور موتور در حالت آزاد (حالت آفلاین) قرار می گیرد. در برخی از تجهیزات اتوماسیون، اگر از شما خواسته می شود که محور موتور را مستقیماً (به صورت دستی) بدون روشن کردن درایو بچرخانید، می توانید سیگنال FREE را کم تنظیم کنید تا موتور برای عملکرد یا تنظیم دستی خاموش شود. پس از اتمام عملیات دستی، مجدداً سیگنال FREE را بالا بگذارید تا کنترل خودکار ادامه یابد.
14. اگر از یک روش ساده برای تنظیم جهت چرخش یک موتور پله ای دوفاز در هنگام روشن شدن آن استفاده کنم چه؟
به سادگی A+ و A- (یا B+ و B-) سیم کشی موتور و درایور را تراز کنید.
درباره اصل تقسیم بندی راننده و برخی دستورالعمل های مرتبط
در کشورهای خارجی، برای سیستم پله، استفاده اصلی از موتور پله هیبریدی دو فاز و درایو زیربخش مربوطه است. اما در چین، اکثر کاربران از "تقسیمات فرعی" درک خاصی نیست، برخی فقط فکر می کنند که این تقسیم بندی برای بهبود دقت است، در واقع، نه، زیربخش عمدتا برای بهبود عملکرد موتور توصیف می شود. به شرح زیر است: کنترل زیربخش موتور پله ای توسط راننده کنترل می شود تا جریان فاز موتور پله ای را با دقت کنترل کند تا به موتور دو فاز برسد، به عنوان مثال، اگر جریان فاز نامی موتور 3A باشد، اگر موتور توسط یک درایور معمولی هدایت می شود (مانند چاپر با جریان ثابت که معمولاً استفاده می شود)، در هر مرحله از کار موتور، جریان در سیم پیچ از 0 به 3A یا از 3A به {{7} تغییر می کند. }. تغییر شدید جریان فاز ناگزیر باعث ایجاد ارتعاش و صدای کار موتور می شود. در صورت استفاده از درایو تقسیم‌بندی‌شده، در حالت 10 درایو تقسیم‌بندی‌شده موتور، موتور هر گام کوچک را اجرا می‌کند، تغییر جریان در سیم‌پیچ آن تنها 0.3 آمپر است تا 3 آمپر، و جریان سینوسی است. قانون منحنی تغییر می کند، به طوری که ارتعاش موتور و سر و صدا تا حد زیادی بهبود یافته است، بنابراین، مزایای در عملکرد مزایای واقعی تقسیم شده است. به عنوان درایو تقسیم شده برای کنترل دقیق جریان فاز موتور، بنابراین درایو به الزامات فنی نسبتا بالا و الزامات فرآیند، هزینه نیز بالاتر خواهد بود. توجه داشته باشید که برخی از رانندگان داخلی از "Smooth" برای جایگزینی زیربخش استفاده می کنند، برخی نیز به عنوان زیربخش شناخته می شوند، اما این زیربخش واقعی نیست، امیدواریم که اکثر کاربران باید بین این دو اساساً متفاوت تمایز قائل شوند:

15. "صاف کردن" جریان فاز موتور را به طور دقیق کنترل نمی کند، بلکه فقط برای کاهش سرعت تغییر جریان است، بنابراین "صاف کردن" ریز پله ها تولید نمی کند و می توان از ریز پله های تقسیم شده برای دقت استفاده کرد. موقعیت را تعیین کنید
16. پس از صاف شدن جریان فاز موتور باعث افت گشتاور موتور می شود در حالی که کنترل فرعی باعث افت گشتاور موتور نمی شود، برعکس گشتاور افزایش می یابد.
17. تفاوت موتورهای پله ای هیبریدی دو فاز و پنج فاز از نظر کاربرد چیست؟
پاسخ سوال:
به طور کلی، موتورهای دو فاز با زوایای گام بزرگ، ویژگی‌های سرعت بالا خوبی دارند، اما یک منطقه لرزش با سرعت پایین وجود دارد. موتورهای پنج فاز دارای زاویه گام کوچکی هستند و در سرعت های پایین به نرمی کار می کنند. بنابراین، در موتور مورد نیاز دقت در حال اجرا بالا است، و به طور عمده در بخش کم سرعت (به طور کلی کمتر از 600 دور در دقیقه) از موقعیت باید از موتور پنج فاز استفاده شود. در مقابل، اگر به دنبال عملکرد با سرعت بالا موتور، دقت و نرمی مناسبت بدون نیازهای بیش از حد باید با هزینه کمتر موتورهای دو فاز انتخاب شود. علاوه بر این، گشتاور موتورهای پنج فاز معمولاً بیش از 2 نیوتن متر است، از استفاده از گشتاور کوچک، موتورهای دو فاز به طور کلی استفاده می شود و مشکل صاف بودن سرعت پایین را می توان با استفاده از درایو تقسیم شده حل کرد.
در مقایسه با موتورهای پله ای، سروو موتورها دارای مزایای زیر هستند:
1، تحقق موقعیت، سرعت و گشتاور کنترل حلقه بسته. برای غلبه بر مشکل خروج موتور از پله؛
2، عملکرد خوب با سرعت بالا، سرعت نامی عمومی می تواند به 2000 ~ 3000 دور در دقیقه برسد.
3، مقاومت اضافه بار قوی، می تواند سه برابر گشتاور نامی بار را تحمل کند، نوسانات بار لحظه ای و نیاز به موارد راه اندازی سریع به ویژه قابل استفاده است.
4، عملکرد کم سرعت صاف است، عملیات کم سرعت پدیده مشابهی از عملکرد پله موتور استپر را ایجاد نمی کند. مناسب برای پاسخگویی با سرعت بالا مورد نیاز.
5، شتاب موتور و کاهش سرعت متناظر پویا کوتاه است، به طور کلی در چند ده میلی ثانیه. 6، گرما و سر و صدا به طور قابل توجهی کاهش می یابد.