Paŝmotorojpovas esti uzata por rapidregado kaj poziciigado sen uzo de reagiloj (t.e., malferma-cirkvita kontrolo), do ĉi tiu solvo por stirado estas kaj ekonomia kaj fidinda. En aŭtomatigaj ekipaĵoj kaj instrumentoj, paŝomotoroj estas tre vaste uzataj. Tamen, multaj uzantoj havas teknikajn demandojn pri kiel elekti la taŭgan paŝomotoron, kiel atingi la plej bonan rendimenton de la paŝomotoro aŭ havas pliajn demandojn. Ĉi tiu artikolo diskutas la elekton de paŝomotoroj, fokusante pri la apliko de iom da sperto pri paŝomotora inĝenierado. Mi esperas, ke la popularigo de paŝomotoroj en aŭtomatigaj ekipaĵoj ludos rolon en referenco.
1. Enkonduko depaŝomotoro
La paŝmotoro ankaŭ konatas kiel pulsa motoro aŭ paŝomotoro. Ĝi antaŭeniras je certa angulo ĉiufoje kiam la ekscita stato ŝanĝiĝas laŭ la eniga pulsa signalo, kaj restas senmova ĉe certa pozicio kiam la ekscita stato restas senŝanĝa. Ĉi tio permesas al la paŝmotoro konverti la enigan pulsan signalon en korespondan angulan delokiĝon por la eligo. Per kontrolado de la nombro de enigaj pulsoj, vi povas precize determini la angulan delokiĝon de la eligo por atingi la plej bonan poziciigon; kaj per kontrolado de la frekvenco de la enigaj pulsoj, vi povas precize kontroli la angulan rapidon de la eligo kaj atingi la celon de rapidoreguligo. Fine de la 1960-aj jaroj, diversaj praktikaj paŝmotoroj ekestis, kaj la lastaj 40 jaroj vidis rapidan disvolviĝon. Paŝmotoroj povis funkcii kune kun kontinukurenta motoro, nesinkrona motoro, same kiel sinkrona motoro, fariĝante baza tipo de motoro. Ekzistas tri tipoj de paŝmotoroj: reaktiva (VR-tipo), permanenta magneto (PM-tipo) kaj hibrida (HB-tipo). La hibrida paŝmotoro kombinas la avantaĝojn de la unuaj du formoj de paŝmotoro. La paŝomotoro konsistas el rotoro (rotorkerno, permanentaj magnetoj, ŝafto, globlagroj), statoro (volvaĵo, statorkerno), antaŭaj kaj malantaŭaj finaĵoj, ktp. La plej tipa dufaza hibrida paŝomotoro havas statoron kun 8 grandaj dentoj, 40 malgrandaj dentoj kaj rotoron kun 50 malgrandaj dentoj; trifaza motoro havas statoron kun 9 grandaj dentoj, 45 malgrandaj dentoj kaj rotoron kun 50 malgrandaj dentoj.
2. Principo de kontrolo
Lapaŝomotorone povas esti rekte konektita al la elektroprovizo, nek ĝi povas rekte ricevi elektrajn pulsajn signalojn, ĝi devas esti realigita per speciala interfaco - la pelilo de la paŝomotoro por interagi kun la elektroprovizo kaj regilo. La pelilo de la paŝomotoro ĝenerale konsistas el ringa distribuilo kaj potenca amplifilcirkvito. La ringa dividilo ricevas la stirajn signalojn de la regilo. Ĉiufoje kiam pulsa signalo estas ricevita, la eligo de la ringa dividilo estas konvertita unufoje, do la ĉeesto aŭ foresto kaj frekvenco de la pulsa signalo povas determini ĉu la rapido de la paŝomotoro estas alta aŭ malalta, akcelante aŭ malakcelante por komenci aŭ halti. La ringa distribuilo ankaŭ devas monitori la direktosignalon de la regilo por determini ĉu ĝiaj eliraj statŝanĝoj estas en pozitiva aŭ negativa ordo, kaj tiel determini la stiradon de la paŝomotoro.
3. Ĉefaj parametroj
①Bloka numero: ĉefe 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, ktp.
② Faznumero: la nombro de bobenoj ene de la paŝomotoro. Paŝmotora faznumero ĝenerale havas dufazan, trifazan, kvinfazan. Ĉinio uzas ĉefe dufazajn paŝomotorojn, sed trifazaj ankaŭ havas kelkajn aplikojn. Japanio pli ofte uzas kvinfazajn paŝomotorojn.
③Paŝangulo: korespondanta al pulsa signalo, la angula delokiĝo de la rotacio de la motora rotoro. La formulo por kalkuli la paŝoangulon de paŝomotoro estas jena
Paŝangulo = 360° ÷ (2mz)
m la nombro de fazoj de paŝomotoro
Z la nombro de dentoj de la rotoro de paŝomotoro.
Laŭ la supra formulo, la paŝoangulo de dufazaj, trifazaj kaj kvinfazaj paŝomotoroj estas respektive 1,8°, 1,2° kaj 0,72°.
④ Tena tordmomanto: estas la tordmomanto de la statora volvaĵo de la motoro tra la nominala kurento, sed la rotoro ne rotacias, la statoro ŝlosas la rotoron. Tena tordmomanto estas la plej grava parametro de paŝomotoroj, kaj estas la ĉefa bazo por motorselektado.
⑤ Poziciiga tordmomanto: estas la tordmomanto bezonata por turni la rotoron per ekstera forto kiam la motoro ne pasas kurenton. La tordmomanto estas unu el la rendimentaj indikiloj por taksi la motoron. Se aliaj parametroj estas samaj, ju pli malgranda estas la poziciiga tordmomanto, des pli malgranda estas la "fendeta efiko", des pli utila estas por la glateco de la motoro funkcianta je malalta rapido. Tordmomanto-frekvencaj karakterizaĵoj: ĉefe rilatas al la eltenitaj tordmomanto-frekvencaj karakterizaĵoj. Stabla funkciado de la motoro je certa rapido povas elteni maksimuman tordmomanton sen perdi paŝon. La momento-frekvenca kurbo estas uzata por priskribi la rilaton inter la maksimuma tordmomanto kaj la rapido (frekvenco) sen perdo de paŝo. La tordmomanto-frekvenca kurbo estas grava parametro de paŝomotoro kaj estas la ĉefa bazo por la elekto de motoro.
⑥ Taksita kurento: la motora volvaĵo-kurento bezonata por konservi la taksitan tordmomanton, la efika valoro
4. Selektado de punktoj
En industriaj aplikoj, paŝomotoroj havas rapidon ĝis 600 ~ 1500 rpm. Por pli altaj rapidoj, oni povas konsideri fermitcirklan paŝomotoran stiradon, aŭ elekti pli taŭgan servo-stiran programon por elekti paŝojn de la paŝomotoro (vidu la suban figuron).
(1) Elekto de paŝoangulo
Laŭ la nombro de fazoj de la motoro, ekzistas tri specoj de paŝoangulo: 1,8° (dufaza), 1,2° (trifaza), 0,72° (kvinfaza). Kompreneble, la kvinfaza paŝoangulo havas la plej altan precizecon, sed ĝia motoro kaj pelilo estas pli multekostaj, do ĝi malofte estas uzata en Ĉinio. Krome, la ĉefaj paŝopeliloj nun uzas subdividan pelilteknologion. En la 4 subdividoj sube, la precizeco de la paŝoangulo de la subdivido ankoraŭ povas esti garantiita, do se oni konsideras nur la indikilojn de la paŝoangulo, kvinfaza paŝomotoro povas esti anstataŭigita per dufaza aŭ trifaza paŝomotoro. Ekzemple, en la apliko de iu speco de plumbo por 5mm ŝraŭba ŝarĝo, se dufaza paŝmotoro estas uzata kaj la pelilo estas agordita je 4 subsekcioj, la nombro da pulsoj por rivoluo de la motoro estas 200 x 4 = 800, kaj la pulsekvivalento estas 5 ÷ 800 = 0.00625mm = 6.25μm, ĉi tiu precizeco povas plenumi la plej multajn el la aplikaĵaj postuloj.
(2) Elekto de statika tordmomanto (tentordmomanto)
Ofte uzataj ŝarĝotransmisiaj mekanismoj inkluzivas sinkronajn rimenojn, filamentajn stangojn, drako-kaj-pinionon, ktp. Klientoj unue kalkulas sian maŝinŝarĝon (ĉefe akcelan tordmomanton plus frikcian tordmomanton) konvertitan al la bezonata ŝarĝtordmomanto sur la motorŝafto. Poste, laŭ la maksimuma kurrapideco bezonata de la elektraj fluoj, jen du malsamaj uzkazoj por elekti la taŭgan tentordmomanton de la paŝomotoro ① por la apliko de bezonata motorrapideco de 300pm aŭ malpli: se la maŝinŝarĝo estas konvertita al la bezonata ŝarĝtordmomanto T1 de la motorŝafto, tiam ĉi tiu ŝarĝtordmomanto estas multiplikita per sekurecfaktoro SF (ĝenerale prenita kiel 1.5-2.0), tio estas, la bezonata tentordmomanto Tn de la paŝomotoro ②2 por Por aplikoj postulantaj motorrapidecon de 300pm aŭ pli: agordu la maksimuman rapidon Nmax, se la maŝinŝarĝo estas konvertita al la motorŝafto, la bezonata ŝarĝtordmomanto estas T1, tiam ĉi tiu ŝarĝtordmomanto estas multiplikita per sekurecfaktoro SF (kutime 2.5-3.5), kiu donas la tentordmomanton Tn. Vidu Figuron 4 kaj elektu taŭgan modelon. Poste uzu la momento-frekvencan kurbon por kontroli kaj kompari: sur la momento-frekvenca kurbo, la maksimuma rapido Nmax bezonata de la uzanto korespondas al la maksimuma perdita paŝotordmomanto de T2, tiam la maksimuma perdita paŝotordmomanto T2 devus esti pli ol 20% pli granda ol T1. Alie, necesas elekti novan motoron kun pli granda tordmomanto, kaj kontroli kaj kompari denove laŭ la tordmomanta frekvenca kurbo de la nove elektita motoro.
(3) Ju pli granda la baza numero de la motoro, des pli granda la tena tordmomanto.
(4) laŭ la taksita kurento elekti la kongruan paŝomotoron.
Ekzemple, se la nominala kurento de motoro 57CM23 estas 5A, tiam vi elektas la maksimuman permesitan kurenton de la stirilo, kiu estas pli ol 5A (bonvolu noti, ke ĝi estas la efika valoro anstataŭ la pinto), alie se vi elektas maksimuman kurenton de nur 3A por la stirilo, la maksimuma elira tordmomanto de la motoro povas esti nur ĉirkaŭ 60%!
5, aplika sperto
(1) problemo de malaltfrekvenca resonanco de paŝomotoro
Subdivida paŝomotoro estas efika maniero redukti la malaltfrekvencan resonancon de paŝomotoroj. Sub 150 rpm, la subdivida paŝomotoro estas tre efika por redukti la vibradon de la motoro. Teorie, ju pli granda la subdivido, des pli bona la efiko al redukto de la vibrado de la paŝomotoro, sed la reala situacio estas, ke la subdivido pliiĝas al 8 aŭ 16 post kiam la pliboniga efiko al redukto de la vibrado de la paŝomotoro atingis la ekstremon.
En la lastaj jaroj, enlande kaj eksterlande aperis kontraŭ-malaltfrekvencaj resonancaj paŝomotoroj, la serioj DM, DM-S de Leisai, kun kontraŭ-malaltfrekvenca resonanca teknologio. Ĉi tiu serio de paŝomotoroj uzas harmonian kompenson, kiu per amplituda kaj faza kongruiga kompenso povas multe redukti la malaltfrekvencan vibron de la paŝomotoro, atingante malaltan vibron kaj malaltbruan funkciadon de la motoro.
(2) La efiko de subdivido de paŝomotoro sur la precizeco de poziciigo
Cirkvito de subdivida stirado de paŝomotoro povas ne nur plibonigi la glatecon de la movado de la aparato, sed ankaŭ efike plibonigi la poziciigitan precizecon de la ekipaĵo. Testoj montras, ke: En la platformo de movado de sinkrona rimena transmisio, subdivido de paŝomotoro 4, la motoro povas esti precize poziciigita ĉe ĉiu paŝo.
Afiŝtempo: 11-a de junio 2023