1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что означает крутящий момент шагового двигателя

  • 1 Описание
  • 2 Использование
    • 2.1 Датчик поворота
  • 3 Преимущества и недостатки
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Литература
  • 7 Ссылки

Первые шаговые двигатели появились в 1830-х годах и представляли собой электромагнит, приводящий в движение храповое колесо. За одно включение электромагнита храповое колесо перемещается на величину зубцового шага храпового колеса. Храповые шаговые двигатели и в настоящее время находят довольно широкое применение [1] .

Конструктивно шаговые электродвигатели состоят из статора, на котором расположены обмотки возбуждения, и ротора, выполненного из магнито-мягкого или из магнито-твёрдого материала. Шаговые двигатели с магнитным ротором позволяют получать больший крутящий момент и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках.

Таким образом по конструкции ротора выделяют следующие разновидности шагового двигателя [2] :

  • с постоянными магнитами (ротор из магнитотвёрдого материала);
  • реактивный (ротор из магнитомягкого материала);
  • гибридный.

Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами.

Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3,6-градусных двигателей и 8 основных полюсов для 1,8—0,9-градусных двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определённых положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть — между ними.

Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении. Ротор разделён на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянный магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки — южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повёрнуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.

Виды шаговых двигателей по типу ротора:

По типу ротора, шаговые двигатели делятся на: двигатели с постоянными магнитами, реактивные двигатели и гибридные двигатели.

  • Двигатель с постоянными магнитами (ротор из магнитотвердого материала). На роторе установлен один, или несколько, постоянных магнитов. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на роторе, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 4 до 48 шагов (один шаг от 7,5° до 90° ).
  • Реактивный двигатель (ротор из магнитомягкого материала). Еще такие двигатели называют двигателями с переменным магнитным сопротивлением. Ротор не имеет постоянных магнитов, он выполнен из магнитомягкого материала в виде многоконечной звезды. Данные двигатели встречаются редко, так как у них наименьший крутящий момент, по сравнению с остальными, при тех же размерах. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества зубцов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 24 до 72 шагов (один шаг от 5° до 15°.)
  • Гибридный двигатель (совмещает технологии двух предыдущих двигателей). Ротор выполнен из магнитотвердого материала (как у двигателя с постоянными магнитами), но имеет форму многоконечной звезды (как у реактивного двигателя). Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Количество шагов в одном обороте таких двигателей может доходить до 400 (один шаг от 0,9°).

Серводвигатели против шаговых двигателей

Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

Шаговые двигатели можно отнести к группе бесколлекторных двигателей постоянного тока. Шаговые двигатели, имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в индустриальных применениях. При увеличении скорости двигателя, уменьшается вращающийся момент.
Шаговые двигатели делают больше вибрации, чем другие типы двигателей, поскольку дискретный шаг имеет тенденцию хватать ротор от одного положения к другому. За счет этого шаговый двигатель во время работы очень шумный. Вибрация может быть очень сильная, что может привести двигатель к потери момента. Это связано с тем, что вал находится в магнитном поле и ведет себя как пружина. Шаговые двигатели работают без обратной связи, то есть не используют Энкодеры или резольверы для определения положения.
Типы:
Существует четыре главных типа шаговых двигателей:

  • Шаговые двигателя с постоянным магнитом
  • Гибридный шаговые двигателя
  • Двигатели с переменным магнитным сопротивлением
  • Биполярные и униполярные шаговые двигатели

Преимущества Шагового двигателя:

  • Устойчив в работе
  • Работает в широком диапазоне фрикционных и инерционных нагрузок и скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
  • Нет необходимости в обратной связи
  • Намного дешевле других типов двигателей
  • Подшипники — единственный механизм износа, за счет этого долгий срок эксплуатации.
  • Превосходный крутящий момент при низких скоростях или нулевых скоростях
  • Может работать с большой нагрузкой без использования редукторов
  • Двигатель не может быть поврежден механической перегрузкой
  • Возможность быстрого старта, остановки, реверсирования

Главным преимуществом шаговых приводов является точность. При подаче потенциалов на обмотки, шаговый двигатель повернется строго на определенный угол. Шаговый привод, можно приравнять к недорогой альтернативе сервоприводу, он наилучшим образом подходит для автоматизации отдельных узлов и систем, где не требуется высокая динамика.

Недостатки шагового двигателя:

  • Постоянное потребление энергии, даже при уменьшении нагрузки и без нагрузки
  • У шагового двигателя существует резонанс
  • Из-за того что нет обратной связи, можно потерять положение движения.
  • Падение крутящего момента на высокой скорости
  • Низкая ремонтопригодность

Применение.
Шаговые двигателя имеет большую область применения в машиностроении, станках ЧПУ, компьютерной технике, банковских аппаратах, промышленном оборудовании, производственных линиях, медицинском оборудовании и т.д.

Что такое серво двигатель и принцип его работы:

Серводвигателя делятся на категории щеточные (коллекторные) и без щеточные (без коллекторные) . Щеточные (коллекторные) серводвигатели могут быть постоянного тока, без коллекторные серводвигатели могут быть постоянного и переменного тока. Серводвигатели с щетками (коллекторные), имеют один недостаток каждые 5000 часов необходима замена щеток. На серводвигателях всегда есть обратная связь, это может быть энкодер или резольвером. Обратная связь необходима, чтобы достичь необходимой скорости, либо получить нужный угол поворота. В случаях высоких нагрузок и если скорость окажется ниже требуемой величины, ток пойдет на увеличение , пока скорость не достигнет нужной величины, если сигнал скорости покажет, что скорость больше, чем нужно, ток, пойдет на уменьшение. При использовании обратной связи по положению, сигнал о положении можно использовать чтобы остановить двигатель, после того, как ротор двигателя приблизится к нужному угловому положению.
АС серводвигатель — двигатель переменного тока. В ценообразовании двигатель переменного тока дешевле двигателя постоянного тока. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели и коллекторные.
В синхронных двигателях переменного тока ротор и магнитное поле вращается синхронно с одинаковой скоростью и в одном направлении с статором, а в асинхронных двигателях переменного тока ротор вращается несинхронно по отношению с магнитным полем. В асинхронном двигателе из-за отсутствия коллектора (щетки) регулировка оборотов происходит за счет изменения частоты и напряжения.

DC серводвигатель — двигатель постоянного тока.
Серводвигатели постоянного тока из за своих динамических качеств могут быть использованы приводом непрерывного действия. Серводвигатели постоянного тока могут постоянно работать в режимах старт, остановка и работать в обоих направлениях вращения. Обороты и развиваемый крутящий момент можно изменять путем изменения величины напряжения тока питания или импульсами.

Преимущества серводвигателей:

  • При малых размерах двигателя можно получить высокую мощность
  • Большой диапазон мощностей
  • Отслеживается положение, за счет использования обратной связи
  • Высокий крутящий момент по отношении к инерции
  • Возможность быстрого разгона и торможения
  • При высокой скорости, высокий крутящий момент
  • Допустимый предел шума при высоких скоростях
  • Полное отсутствия резонанса и вибрации
  • Точность позиционирования
  • Широкий диапазон регулирования скорости.
  • Точность поддержания скорости и стабильность вращающего момента.
  • Высокий статический момент Мо при нулевой скорости вращения.
  • Высокая перегрузочная способность: Mmax до 3.5Mo, Imax до 4Io
  • Малое время разгона и торможения, высокое ускорение (обычно > 5 м/с 2 ).
  • Малый момент инерции двигателя, низкий вес, компактные размеры.

Пример работы двигателя:
На данном примере я перескажу вам принцип работы серводвигателя. После того, как вы сгенерировали управляющую программу, она создается в системе G-кодов, то есть ваша линия, окружность или любой созданный вами объект конвертируется в перемещение по координатам X,Y, Z на определённое расстояние. За расстояние отвечают импульсы, которые подаются через блок управления на двигатель. При перемещении любой из осей, например на 100 мм, драйвер (блок управления) подает определённое напряжение на двигатель, вал двигателя (ротор). Вал двигателя соединен с ходовым винтом (ШВП), вращение оборотов двигателя отслеживается энкодер. При вращении ходового винта по любой из осей, потому что при использовании серво, энкодеры (обратная связь) устанавливаются на тех осях, где вы хотите определить положение, на энкодер подаются импульсы, которые считываются системой управления ЧПУ. Системы ЧПУ программируются так, что ни понимают что, например, для перемещения на 100 мм необходимо получить определенное количество импульсов. Пока система ЧПУ не получит нужное количество импульсов на вход драйвера (блока управления) будет подаваться напряжение задания (рассогласование). Когда портал станка проедет заданные 100 мм, система ЧПУ получит нужное количество импульсов и напряжение на входе драйвера упадет до 0 и двигатель остановится. Прошу вас заметить, что преимущество обратной связи в том, что если по какое то либо причине произойдет смещение портала станка, энкодер отправит на систему управления нужное количество импульсов, для подачи нужного напряжения на согласования драйвера (блока управления), и двигатель поменяет угол. Для того что разногласие было равно 0, это помогает удерживать станок в заданной точке с высокой точностью. Не все типы двигателей способны, обеспечивать динамику разгона, нужный крутящий момент и т. п.

Читать еще:  Двигатель 12 вольт 1000 оборотов

Сравнительная характеристика по основным параметрам

Срок эксплуатации и обслуживание

Шаговые двигатели – нет щеток, это увеличивает срок эксплуатации до многих лет, единственным слабым местом являются подшипники, могут работать в большом диапазоне высоких температур. Срок эксплуатации в разы дольше любого типа двигателя.

Из всех видов серво двигателей, самые дешевые это двигателя коллекторного типа (со щетками), они менее надежны, чем шаговые двигатели и требуют замены щеток примерно через 5000 часов непрерывной работы.
Другой тип бесколлекторных сервоприводов производятся по надежности как и шаговые двигателя, отсутствие щеток увеличивает срок эксплуатации, но не уменьшает стоимость ремонта. В некоторых случаях проще и дешевле купить новый двигатель, а не пытаться его отремонтировать.

Очень тяжело повредить и износить подшипник. Как и в любом двигателе возможно повреждение обмотки двигателя. Из низкой цены проще купить новый шаговый двигатель.

В некоторых случаях проще и дешевле купить новый двигатель, а не пытаться его отремонтировать.

При использование точных механизмов, может быть не ниже +/- 0.01 мм

сервоприводы имеют высокую динамическую точность до 1-2мкм и выше (1 мкм = 0.001 мм)

В лазерно гравировальных станках скорость 20 – 25 метров в минуту. Если мы говорим о фрезерных станках ЧПУ с тяжелыми порталами и балками. Максимальная скорость перемещения до 9 м/мин.

С использованием сервоприводов в станках с ЧПУ возможно достижение скоростей до 60 м/мин при использование высокосортной механике.

до 120 об/мин за секунду

до 1000 об/мин за 0,2 секунды

Потеря шагов при повышении скорости и нагрузки

При высоких скоростях и высоких нагрузках происходит потеря шагов. Эта не проблема возможна при воздействии внешних факторов: ударов, вибраций, резонансов и т.п.

У серво двигателей присутствует обратная связь, что полностью исключает потерю шагов.

Принудительная остановка (столкновение с препятствием)

Принудительная остановка шагового двигателя не вызывает у него никаких повреждений

В случае принудительной остановки серводвигателя, драйвер мотора должен правильно среагировать на данную остановку. В противном случае по обратной связи подается сигнал на доработку не пройденного расстояния, повышается ток на обмотках, двигатель может перегреться и сгореть!

По цене шаговый двигатель намного дешевле своего товарища серво двигателя.

Минимум в 1,5 раз дороже шагового двигателя.

Каждый тип двигателя предназначен для своей задачи. В некоторых случаях нужно использовать шаговых двигатель, а для некоторых задач необходимо использовать только серво двигатель. В фрезерных станках ЧПУ широко используются оба типа двигателей, просто у каждого из них есть свои задачи, и иногда не целесообразно переплачивать за серво, при небольших объемах производства.

Подведем черту сравнения серводвигателей и шаговых двигателей:

Если же вас не устраивают скоростные характеристики, Вам необходимо рассмотреть фрезерные деревообрабатывающие станки с ЧПУ «АртМастер» 2112, 2515, 3015(авт.) и высокоскоростной фрезерный деревообрабатывающий станок «АртМастер 3015 Racer».

Вы всегда должны для себя понимать, что сервомоторы позволяют вам с экономить время на холостых переходах, при этом вы не должны забывать правильно оптимизировать количество проходов. Скорость фрезеровки всегда зависит от мощности режущего инструмента (электрошпинделя) и типа фрезы. Мы не сможете получить хорошую скорость фрезеровки при низком качестве инструмента. Вы получите либо брак в изделии, либо Вам потребуется постоянная замена режущего инструмента. То есть при использовании высоких скоростей, при обработке материала вы не должны забывать о качестве и типе инструмента для фрезеровки. Дорогой инструмент не только быстрее режет, но и служит дольше. И прошу не забывать другое преимущество серво: высокая скорость и производительность в разы выше, чем у шагового при фрезеровке объёмных изображений (фото), резьбы (фото). При наличии смены инструмента, вакуумного стола вы можете оптимизировать ваше производство и минимизировать отходы.

Если вы хотите добиться увеличения объёмов выполненной работы на вашем производстве, решение только одно — сервомоторы, а для старта или изготовления фасадов, дверей, столешниц, и прямолинейного, криволинейного раскроя при объёмах производства от 500-1000 кв.м, вы можете остановить свой выбор на станках с шаговыми двигателями.

  • Назад
  • Вперёд

Лизинг от ПриватБанка

Наше оборудование можно приобрести в лизинг от ПриватБанка

Мы в Google Play!

Используйте наше приложение для смартфонов и планшетов на базе ОС Android для ознакомления с нашей продукцией!

Решение проблемы отсутствия обратной связи

За последние несколько десятилетий было предложено несколько различных подходов для решения традиционных проблем с шаговыми двигателями без обратной связи. Подсоединение двигателя к датчику при включении питания или даже несколько раз во время применения было одним из способов. Несмотря на простоту, это замедляет работу и не решает проблемы, возникающие во время обычных рабочих процессов.

Добавление обратной связи для определения, если двигатель «глохнет» или находится в нерабочем положении — это еще один подход. Инженеры в компаниях по управлению движением создали функции «обнаружения сваливания» и «поддержания положения». Было даже несколько подходов, которые пошли еще дальше, рассматривая шаговые двигатели так же, как сервоприводы, или, по крайней мере, имитируя их с помощью причудливых алгоритмов.

В широком спектре электрических машин — между сервоприводами и шаговыми двигателями с разомкнутым контуром управления — лежит несколько новая технология, известная как шаговый двигатель с замкнутым контуром. Это лучший и наиболее экономичный способ решения проблемы приложений, требующих точности позиционирования и низких скоростей. Применяя устройства обратной связи с высоким разрешением, чтобы «замкнуть петлю», инженеры могут наслаждаться «лучшим из обоих миров».

Шаговые двигатели с замкнутым контуром управления впитали в себя все преимущества шаговых двигателей: простота использования, простота и возможность стабильной работы на низких скоростях с точной остановкой. Кроме того, они по-прежнему предлагают возможности обратной связи серводвигателей. К счастью, это не должно сопровождаться самым большим недостатком сервопривода: большим ценником.

Ключ всегда был в принципе работы шаговых двигателей без обратной связи. У них обычно есть две катушки, иногда пять, с магнитным балансированием, происходящим между ними. Движение нарушает этот баланс, приводя к тому, что вал двигателя электрически отстает, но оператор не может знать, насколько он отстает. Точка остановки повторяется для шаговых машин с разомкнутым контуром, но не для всех нагрузок. Установка энкодера на степпер и замыкание контура обратной связи обеспечивает некоторое динамическое управление. Это позволяет операторам точно позиционировать рабочий орган при различных нагрузках.

Эти преимущества от использования шаговых двигателей с обратной связью для определенных применений резко увеличили популярность этих двигателей в сообществе инженеров электроприводчиков. В частности, в двух наиболее популярных отраслях — производстве полупроводников и медицинских приборов — наблюдается явное увеличение использования шаговых двигателей с обратной связью. Инженеры в этих отраслях должны точно знать, где расположен вал двигателя с нагрузкой, независимо от того, приводят ли они в действие ремень или шариковый винт. Обратная связь в этих электроприводах позволяет им точно знать, где находится вал. Они также могут обеспечить лучшую производительность, чем сервоприводы на более низких скоростях.

Как правило, любое приложение, которому требуется гарантированная производительность при меньших затратах, чем у серводвигателя, и возможность работать на относительно низких скоростях, является хорошим кандидатом для шаговых двигателей с обратной связью.

Помните, что операторы должны убедиться, что привод или рабочие.органы управления поддерживают шаговые двигатели с обратной связью. «Исторически», вы могли получить степпер с энкодером на задней панели, но система управления не поддерживала энкодеры. Вам необходимо будет провести калибровку обратной связи и убедиться, что контроллер электродвигателя получает обратную связь с допустимой задержкой. В новых шаговых приводах с обратной связью это не требуется. Шаговые приводы с замкнутым контуром могут динамически и автоматически управлять позицией и скоростью без привлечения контроллеров.

Высокоточные двигатели

двигатель DC SR series

Момент: 0,0006 Nm — 0,01 Nm
Мощность: 0 W — 8,5 W
Скорость вращения: 7 400 rpm — 14 600 rpm

Читать еще:  Чем отличаются двигатели соболя

. DC-микромоторы с коммутацией драгоценных металлов Эти безжелезные двигатели постоянного тока являются самыми компактными в отрасли на сегодняшний день, и большинство типов имеют встроенные энкодеры высокого разрешения для использования .

двигатель DC SGMMV

Мощность: 3,3 W — 30 W
Скорость вращения: 3 000 rpm

двигатель AC SGMCS series

Момент: 6 Nm — 600 Nm
Мощность: 42 W — 3 140 W
Скорость вращения: 250 rpm — 500 rpm

двигатель DC G30

Момент: 0,08, 0,28 Nm
Мощность: 27,6 W — 102 W
Скорость вращения: 2 200 rpm

. — Большое центральное отверстие — Низкий уровень засорения и потребления — Интеграция с электрическими контактными кольцами — Для карданов и систем автоматического вождения — Водонепроницаемый и пыленепроницаемый Технические характеристики .

двигатель DC G35

Момент: 0,15, 0,46 Nm
Скорость вращения: 900 rpm
Интенсивность: 1,45 A

. — Большое центральное отверстие — Низкий уровень засорения и потребления — Интеграция с электрическими контактными кольцами — Для карданов и систем автоматического вождения — Водонепроницаемый и пыленепроницаемый Технические характеристики .

двигатель DC G60

Момент: 0,6, 1,75 Nm
Мощность: 74,4 W — 228 W
Скорость вращения: 850 rpm

$9999.00 Доступные баллы:0 баллов ▏ Награда за баллы:108 баллов Акция Каждые $200, скидка $20 — Большое центральное отверстие — Низкое засорение и потребление — Интеграция с электрическими контактными кольцами — Для Gimbal .

шаговый 5-фазный двигатель AK series

Момент: 0,13 Nm — 6,18 Nm
Интенсивность: 1 400, 750, 2 800 mA
Диаметр: 42, 85, 24, 60 mm

AK Серия5-фазные шаговые двигатели (тип вала) 5-фазные шаговые двигатели серии AK компактные и легкие устройства, обеспечивающие высокую скорость, точность и управление при работе с большим крутящим моментом.Благодаря низким доступным .

шаговый 5-фазный двигатель AK-B series

Момент: 0,13 Nm — 6,18 Nm
Интенсивность: 2 800, 1 400, 750 mA
Диаметр: 42, 60, 85 mm

5-фазные шаговые двигатели со встроенными тормозами (тип вала) 5-фазные шаговые двигатели серии AK –B компактные и легкие устройства, обеспечивающие высокую скорость, точность и управление при работе с большим крутящим моментом.Благодаря .

шаговый 5-фазный двигатель AHK series

Момент: 0,13 Nm — 6,18 Nm
Интенсивность: 750, 2 800, 1 400 mA
Диаметр: 60, 85, 42 mm

5-фазные шаговые двигатели (тип полых валов) 5-фазные шаговые двигатели с полым валом серии AHK – компактные и легкие устройства, обеспечивающие высокую скорость, точность и управление при работе с большим крутящим моментом. Полый вал .

двигатель DC ZWPD006006-XXX

Момент: 0,032 Nm — 3,2 Nm
Мощность: 0,01 W — 40 W
Скорость вращения: 10 rpm — 3 229 rpm

. 6MM Пластиковый двигатель планетарного редуктора 1. Номинальное напряжение: 3,0-6 В 2. Нет Скорость загрузки: 11-3824 об/мин 3. Нет Ток нагрузки: 40 мА 4. Номинальная скорость загрузки: 10-3229 об/мин 5. Номинальный ток нагрузки: 100 .

двигатель DC

Момент: 0 Nm — 8 Nm
Мощность: 0 W — 50 W
Скорость вращения: 5 rpm — 2 500 rpm

. Принцип конструкции вращающегося модуля для аккумуляторных ручных пылесосов Несмотря на то, что существует множество типов беспроводных ручных пылесосов, они имеют похожую структуру, которая состоит из корпуса, двигателя, автоматической .

двигатель DC ZWMD016016 series

Момент: 0,3 Nm — 0,6 Nm
Мощность: 0,1 W — 40 W
Скорость вращения: 6 rpm — 7 500 rpm

. 16MM металлический двигатель планетарного редуктора Модель: ZWMD016016-XXX 1. Номинальное напряжение: 5-24 В 2. Нет Скорость загрузки: 4-1,373 об/мин 3. Нет Ток нагрузки: 85-110 мА 4. Номинальная скорость загрузки: 3-1,125 об/мин 5. Номинальный .

шаговый двигатель MIS17 series

Момент: 0,36, 0,56, 0,8 Nm
Мощность: 142, 134, 92 W

. MIS171-MIS176 ServoStep — программируемые интегрированные двигатели NEMA17 с замкнутым контуром, Ethernet, многооборотным энкодером Встроенные двигатели ServoStep от JVL. Все в одном смарт-моторе со встроенным контроллером. Широкие возможности .

двигатель DC MIL17 series

Скорость вращения: 60 rpm — 750 rpm

. Линейные шаговые двигатели могут значительно снизить затраты и сэкономить место. Отсутствует муфта, дополнительная опора подшипника и не требуются монтажные работы. Это не только снижает стоимость, но и уменьшает частоту отказов благодаря .

высокоточный двигатель MST17 series

Момент: 0,07 Nm — 0,46 Nm

. Серия шаговых двигателей, разработанных компанией JVL для использования со всей линейкой шаговых двигателей JVL с приводами и контроллерами. Это высокомоментные шаговые двигатели, специально разработанные для работы в мини- и микрошагах. По .

двигатель DC BG 65Sx50 PI

Момент: 0,56, 0,63 Nm
Мощность: 236, 215 W
Скорость вращения: 3 660, 3 570 rpm

. » Высокодинамичный сервопривод постоянного тока со встроенным 4Q серворегулятором » Программное обеспечение для ПК, простое в использовании для параметризации. Основные режимы, такие как скорость, положение и крутящий момент, легко поддаются .

двигатель DC BG 65Sx25 CI

Момент: 0,39, 0,405 Nm
Мощность: 123, 131 W
Скорость вращения: 2 900, 3 200 rpm

. » Встроенный серворегулятор для 4-х квадрантного привода » Высокая точность позиционирования и превосходные характеристики управления благодаря встроенному инкрементальному энкодеру с разрешением 4096 импульсов на оборот » Обратите внимание, .

двигатель DC BG 65Sx25 EC

Момент: 0,405, 0,39 Nm
Мощность: 131, 123 W
Скорость вращения: 2 900, 3 200 rpm

. » Встроенный серворегулятор для 4-х квадрантного привода » Высокая точность позиционирования и превосходные характеристики управления благодаря встроенному инкрементальному энкодеру с разрешением 4096 импульсов на оборот » Обратите внимание, .

асинхронный двигатель ASM / ASG

Момент: 1 Nm — 10 000 Nm
Мощность: 1 000 W — 600 000 W
Скорость вращения: 1 000 rpm — 30 000 rpm

. Асинхронные двигатели CEDS обладают особыми преимуществами: Низкие эксплуатационные расходы Длинная жизнь Компактные конструкции Специальные конструкции Большая перегрузочная способность из-за высокого опрокидывающего момента Большой .

Выбирая шаговый двигатель для ЧПУ, нужно определиться, как будет использоваться станок, и какие характеристики для этого нужны. В этой статье рассмотрим, какие модели наиболее популярны, на что нужно обращать внимание при покупке, и как правильно произвести расчет.

Основные критерии выбора шагового двигателя для ЧПУ

При выборе шагового двигателя для ЧПУ необходимо учитывать следующие параметры:

  • Зависимость крутящего момента от скорости. Оценка графика позволит выбрать оптимальную модель двигателя для реализации конкретных задач;
  • Индуктивность. Для расчета нужно выделить квадратный корень из индуктивности обмотки. Полученное значение умножается на 32. Результат не должен сильно отличаться от напряжения источника питания для драйвера. Если показатель напряжения питания выше результата расчета более чем на 30%, то мотор будет перегреваться и шуметь в процессе работы. При слишком низком показателе напряжения относительно результата расчета крутящий момент будет убывать с большой скоростью. Чтобы обеспечить больший крутящий момент, нужна высокая индуктивность, но в таком случае не обойтись без драйвера с высоким напряжением питания;
  • Геометрические данные. Большое значение имеет диаметр вала, фланец и длина двигателя.

При выборе двигателя ЧПУ обязательно следует обратить внимание на момент инерции ротора, номинальное значение тока в фазе, омическое сопротивление фаз, максимальный показатель статистического синхронизирующего момента.

Типы двигателей

Перед покупкой необходимо определиться с подходящей модификацией. Одними из самых распространенных являются следующие типы устройств:

  • Биполярные. Считаются наиболее популярными моделями для ЧПУ. Отличаются высоким удельным сопротивлением на небольших оборотах. К тому же при поломке старого драйвера можно без проблем подобрать новый;
  • Униполярные. Разновидность биполярных шаговых двигателей. В зависимости от исполнения подключение обмоток может быть разным;
  • Трехфазные. Основное преимущества – большая скорость по сравнению с биполярными аналогами. Использование трехфазных двигателей оптимально в случаях, когда нужна высокая скорость вращения.

При выборе двигателя не лишним будет изучить характеристики готовых станков, близких по характеристикам к разрабатываемому оборудованию.

Расчет шаговых двигателей для ЧПУ

Для расчета необходимо определить действующую в системе силу трения направляющих. Для наглядности установим значение коэффициента (0,2), вес стола (100 кгс), вес детали (300 кгс), силу резания (3000 Н) и требуемое ускорение (2 м/с 2 ).

Расчет при таких исходных данных будет выглядеть следующим образом:

  • Для определения силы трения умножаем коэффициент силы трения на вес движущейся системы: 0,2 х 9,81 (100 кгс + 300 кгс) = 785 Н.
  • Чтобы узнать силу инерции, вес стола с деталью умножаем на требуемое ускорение: 400 х 2 = 800 Н.
  • Полная сила сопротивления определяется путем складывания силы трения, резания и инерции: 785 + 3000 + 800 = 4585 Н.

При этом сила сопротивления развивается за счет привода стола на гайке винтовой шариковой передачи.

Мощность шагового двигателя рассчитывается по формуле F = ma , где:

F (Н) – сила, которая нужна, чтобы привести тело в движение;

m (кг) – масса тела;

a (м/с 2 ) – требуемое ускорение.

Чтобы рассчитать механическую мощность, нужно силу сопротивления движения умножить на скорость.

Приведенные формулы справедливы только для расчетов без учета инерции вращающих механизмов, в том числе – и без инерции вала шагового двигателя. Чтобы получить более точные результаты, требования по ускорению необходимо увеличить или уменьшить на 10%.

Читать еще:  Что такое момент впрыска для дизельных двигателей

Расчет редукции оборотов производится на основании номинальных оборотов механического привода и максимального значения скорости передвижения стола. Если скорость равна 1000 мм/мин, а шаг винта шариковой винтовой передачи – 10 мм, то скорость вращения винта ШВП определяется, как (1000/10) 100 оборотов/мин.

Чтобы определить коэффициент редукции, учитываем номинальные обороты сервопривода. Если это значение равно 5000 оборотов/мин, то редукция определяется, как (5000/100) 50.

Классификация шаговых двигателей для ЧПУ

Условно все двигатели для ЧПУ можно поделить на три большие категории:

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ МОДЕЛИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ

В станках нередко используются советские индукторные двигатели – модели ДШИ-200-2 и ДШИ-200-3. Такие устройства отличаются следующими характеристиками:

3 штук за лот! Nema 42 шаговый электродвигатель 42HS79-8004S L 201 мм с 1,8 град 8 A крутящий момент 28 n. См и 4 провода

Возврат денег в течении 45 дней Возврат принимается, если товар не соответствует описанию, покупатель оплачивает обратную доставку; или оставляете себе после обсуждения с продавцом.
Доставка вовремя
Гарантии: доставка в течении 60 дней

Поделиться:

Самые популярные в Категории

Kaitian Лазерный Уровень с 360 Поворотный Наклона Функции и Открытый ЕС Вертикальная и Горизонтальная 635nM Лазеры 5 Линий 6 Очков Лазерный Уровень

  • Описание товара
  • Отзывы
  • Доставка и оплата
  • Гарантии продавца

NEMA42 Шагового двигателя 42HS79-8004S 1.8 Градусов, 8, 28 n. см.

42 HS ЧПУ шагового двигателя была разработана для пользователей, которые имеют только ограниченный установки Пространство с увеличение крутящего момента и которые нельзя использовать любой передач из-за зазор. 42 HS ЧПУ шагового двигателя Используйте перспективные магнитные технологий для предоставления Значительно выше момент уровнях, чем стандартные ЧПУ шагового Мотор. Эти шагового двигателя доступны в различных обмотки, чтобы удовлетворить любые Применение конкретных требований. В момент уровнях достигли со CNC шагового двигателя линии Сделать их стоимость экономически выгодной альтернативой серво двигатели в много Приложений. Эти шагового двигателя могут быть определены в место стандартный Motors чтобы уменьшить размер системы и, Или увеличить производительность системы, Без необходимости ехать в большего размера двигателей или драйверы.

Основные области применения:

Внесите робот, Аналитические И медицинские инструменты, Текстильной оборудования, Точность телескоп системы позиционирования), CNC пены резцы, Маленький чпу концевых фрез, Токарные станки с ЧПУ, ЧПУ маршрутизаторы, И настольных PCB граверов и концевые фрезы

Обратите внимание: 1: пожалуйста Подтвердить с онлайн-продажи о наличие на складе, прежде чем заказ, даже хотя 90% модели все в наличии — Это Вы экономите драгоценное время. 2: Для массового порядка, что выше 50 шт., Пожалуйста, свяжитесь с онлайн-продаж, чтобы получить более скидку или лучше экономия денег Доставка Предложение

Как это? — Вы можете сохранить его в ЛЮБИМЫЙ СПИСОК Теперь

Чтобы оплатить позже? — Вы можете добавить его в ваш Доставка корзину Теперь

Основная информация о шагового двигателя: Шагового двигателя (Или Шаг двигателя) Это бесщеточный электрический двигатель, который делит полный оборот в номер равной шаги. Двигателя положение может быть повелел двигаться и удерживайте один из этих шагов без любой обратной связи датчик (Открыть-цикл контроллера), Как долго, как двигателя тщательно размера приложения. Включен нежелание двигатели очень большой шаговых двигателей с уменьшенным полюс, и, как правило, замкнутый цикл внешним ротором. Основы работы DC щетки Motors непрерывно вращается когда напряжение применяется их терминалы. Шаговые двигатели, На другой стороны, Эффективно несколько» Зубчатые» Электромагниты организованы вокруг центральной зубчатой формы кусок железа. Электромагниты подходят под напряжением, внешней цепи управления, таких как микроконтроллера. Чтобы сделать вала двигателя, Первый, Один электромагнита предоставлена, Который магнитно привлекает передач зубы. Когда передач зубы выравниваются первый электромагнита, они немного смещение от следующий электромагнита. Поэтому, когда следующий электромагнита включен и выключен, Передач вращается слегка выровнять с следующий, И там процесс повторяется. Каждый из тех оборотов называется «шаг», с целое число шагов полный вращения. Таким образом, двигатель может быть включен в точный угол. Типов Есть четыре основные типы шаговыми двигателями: 1: Постоянный магнит шагового (Может быть подразделены в ‘tin-не могу и ‘hybrid’, Олово-может быть дешевле продукта, И гибрид с выше качество подшипников, Меньше шаг угол, Выше плотность мощности) 2: Гибридный синхронный шагового 3: Переменной нежелание шагового 4: Lavet тип шаговый двигатель Постоянный магнит двигатели постоянный магнит (PM) Ротора и привлечение или отталкивания между ротора и статора Электромагниты. Переменной нежелание (Vr) Двигатели имеют обычный утюг ротора и основе на принципе, что минимальный нежелание происходит с Минимальный зазор, Следовательно ротора очков привлекли к статора магнита. Гибридных шаговые двигатели именем, потому что они используют сочетание PM И VR методы достижения Максимальная мощность в небольшой пакет. Два этапа шаговые двигатели Существует два основных обмотки договоренности для электромагнитных катушек в два этапа шагового двигателя: биполярных и униполярных. Однополярного двигатели Униполярный шаговый двигатель имеет один обмотки с центром нажмите на фазу. Каждый раздел обмотки включен для каждого Направление магнитного поля. Поскольку в эта договоренность магнитной полюс может быть отменено без переключения направления тока, Коммутации схемы могут быть очень простой (Например, Одного транзистор) Для каждого обмотки. Как правило, Учитывая фазы, Центр нажмите каждого обмотки изготавливается распространенный: Три ведет на фазу и шесть приводит для типичной две фазы двигателя. Часто, эти две фазы Commons выточенными присоединился, так двигатель имеет только пять приводит. Микроконтроллера или шагового двигателя контроллер может быть использован для активации диск транзисторов в правильном порядке, И простота в эксплуатации делает однополярного двигатели Популярные с любителей; Они вероятно, самый дешевый способ получить точные угловой движения. Однополярный шагового двигателя катушки (Для экспериментатор, обмотки могут быть определены касаясь Терминал провода вместе в PM двигатели. Если клеммы катушки подключены, вал становится все труднее повернуть. Один способ отличить центр (общий провод) от катушки конце провода путем измерения сопротивление. Сопротивление между Общий провод и катушки конце провода всегда Половина что это между катушкой-конец и катушки-конец провода. Это происходит потому, что есть два раза Длина катушки между концами и только половина из центр (Общий провод) До конца. ) Быстрый способ определить, если шагового двигателя работы Короткого замыкания каждый две пары и попробуйте поворота вал, Всякий раз, когда выше, чем нормальный сопротивление, Это означает, что к частности обмотки закрыт и фазы работает. Биполярное двигателя Биполярного двигатели имеют один обмотки на фазу. , Ток обмотки должен быть отменено в заказ Реверс магнитного полюса, Поэтому вождения цепи должны быть более сложной, Обычно с H-мост расположение (Однако есть несколько вне-шельфа драйвер микросхемы, чтобы сделать это простой Дело). Есть два ведет на фазу, нет являются общими. Статическое трение эффекты с помощью H-мост были наблюдать определенные диск топологий. [2] Dithering шагового сигнала на выше частоты, чем двигатель может реагировать будет уменьшить» Статическое трение» Эффект. Потому что обмотки лучше, они более мощный, чем Униполярный тот же вес. Это связано с физическом пространстве оккупированных обмоток. Униполярный двигатель имеет в два раза превышает количество провода в том же пространстве, Но только половину используется в любой момент времени, Следовательно 50% эффективной (Или примерно 70% крутящего момента выход). Хотя биполярных шаговых двигателей сложнее езды, Обилие драйвер микросхемы это означает, гораздо меньше трудно достичь. Более фазы рассчитывать шаговыми двигателями Мульти-фазы шаговые двигатели с много фазы, как правило, имеют много нижний уровни вибрации, [3] Хотя стоимость производства выше. Эти двигатели, как правило, быть называется ‘hybrid’ и дороже обрабатываемых деталей, но также выше качества подшипников. Хотя они дороже, Они имеют выше плотность мощности и с Соответствующий диск электроники на самом деле лучше подходит для применения [цитата ]. Компьютер принтеры могут использовать гибридных. Драйвер шагового двигателя интегральных схем Шагового двигателя производительность настоятельно в зависимости от цепи водителя. Крутящий момент кривые может быть продлен больше скорости если статора поляки могут быть отменено более быстро, Предельное фактор, индуктивность обмотки. Преодолеть индуктивность и переключатель обмоток быстро, необходимо увеличить управляющее напряжение. Это приводит дальше необходимость ограничения ток, который эти Высокое напряжение в противном случае могут вызвать. Микрошаговый Что часто называют микрошаговый часто» Чистая синусоида косинус микрошаговый» В котором Ток обмотки приближается синусоидальной переменного тока. Чистая синусоида косинус микрошаговый является наиболее распространенным форме, Но других сигналов могут быть использованы. [4] Независимо от формы, В качестве microsteps стать меньше, Работы двигателя становится более гладкой, Тем самым значительно снижая резонанс в любой части двигателя может быть подключен к, Как Хорошо двигателя себя. Разрешение ограничено механические stiction, Зазор, И других источников ошибка между двигателем и конечного устройства. Редукторов может быть использован для Увеличьте Разрешение позиционирования. Шаг Размер Повторяемость важный Шаг Мотор предоставляются и фундаментальных причин для использования их в позиционирования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector