Κοινά προβλήματα στα συστήματα βηματικών κινητήρων
1. Τι είναι ένα βηματικό μοτέρ; Υπό ποιες συνθήκες θα πρέπει να χρησιμοποιήσω ένα βηματικό μοτέρ;
Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένας ενεργοποιητής που μετατρέπει τους ηλεκτρικούς παλμούς σε γωνιακή μετατόπιση. Για να το θέσω ομαλά: όταν ο οδηγός βηματικών λαμβάνει ένα παλμικό σήμα, οδηγεί το μοτέρ βηματόμετρο να περιστρέψει μια σταθερή γωνία (και τη γωνία βήματος) στην καθορισμένη κατεύθυνση. Μπορείτε να ελέγξετε τη γωνιακή μετατόπιση ελέγχοντας τον αριθμό των παλμών για να επιτευχθεί ακριβής τοποθέτηση. Ταυτόχρονα, μπορείτε να ελέγξετε την ταχύτητα και την επιτάχυνση του κινητήρα ελέγχοντας τη συχνότητα των παλμών για να επιτευχθεί ο σκοπός της ρύθμισης της ταχύτητας. Επομένως, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι βηματικοί κινητήρες όταν απαιτείται ακριβής τοποθέτηση ή έλεγχος ταχύτητας.
2. Ποια είδη βηματικών μοτέρ υπάρχουν; Ποιά είναι η διαφορά?
Υπάρχουν τρεις τύποι βηματικών μοτέρ: μόνιμοι μαγνήτες (PM), αντιδραστικοί (VR) και υβριδικοί (HB) μόνιμοι μαγνήτες. Η βαθμίδωση είναι γενικά δύο φάσεων, η ροπή και ο όγκος είναι μικρές και η γωνία βήματος είναι γενικά 7.5 μοίρες ή 15 μοίρες. η ενεργή βηματοδότηση είναι γενικά τριφασική, μπορεί να επιτύχει μεγάλη ροπή εξόδου, η γωνία βήματος είναι γενικά 1,5 μοίρες, αλλά ο θόρυβος και οι κραδασμοί είναι πολύ μεγάλοι. Οι αναπτυγμένες χώρες όπως η Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν εξαλειφθεί τη δεκαετία του 1980. Η υβριδική βαθμίδωση αναφέρεται στο πλεονέκτημα της ανάμιξης μόνιμων μαγνητών και αντιδραστικών εξισώσεων. Περαιτέρω διαιρείται σε δύο φάσεις τεσσάρων φάσεων και πέντε φάσεων: η γωνία βήματος δύο φάσεων είναι γενικά 1,8 μοίρες και η γωνία βήματος πέντε φάσεων είναι γενικά 0,72 μοίρες. Αυτός ο βηματικός κινητήρας είναι ο ευρύτερα χρησιμοποιούμενος.
3. Ποια είναι η ροπή συγκράτησης (HOLDINGTORQUE);
Η ροπή συγκράτησης (HOLDINGTORQUE) είναι η στιγμή κατά την οποία ο στάτορας κλειδώνει τον δρομέα όταν ο κινητήρας βηματικής βαθμίδας ενεργοποιείται αλλά δεν περιστρέφεται. Είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους ενός βηματικού μοτέρ. Συνήθως, η ροπή του βηματικού μοτέρ σε χαμηλές στροφές είναι κοντά στη ροπή συγκράτησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η ροπή συγκράτησης, τόσο ισχυρότερη είναι η χωρητικότητα του κινητήρα. Δεδομένου ότι η ροπή εξόδου του βηματικού μοτέρ εξασθενεί συνεχώς με την αύξηση της ταχύτητας, η ισχύς εξόδου επίσης αλλάζει με την αύξηση της ταχύτητας, οπότε η ροπή συγκράτησης γίνεται μία από τις σημαντικές παραμέτρους για τη μέτρηση του βηματικού μοτέρ. Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι λένε ότι ένας 2ΝΜ βηματικός κινητήρας, εκτός αν ορίζεται διαφορετικά, είναι ένας βηματικός κινητήρας που διατηρεί ροπή 2N.m.
4. Πόσες μέθοδοι οδήγησης υπάρχουν για βηματικούς κινητήρες;
Σε γενικές γραμμές, ο βηματικός κινητήρας έχει δύο είδη σταθερής τάσης και συνεχούς ρεύματος και η οδήγηση με σταθερή τάση έχει εξαλειφθεί πρόσφατα. Επί του παρόντος, η οδήγηση με σταθερό ρεύμα χρησιμοποιείται γενικά.
5. Ποια είναι η ακρίβεια του βηματικού μοτέρ; Συσσωρεύετε;
Η ακρίβεια ενός γενικού βηματικού μοτέρ είναι 3-5% της γωνίας βημάτων. Η απόκλιση ενός βήματος του βηματικού μοτέρ δεν επηρεάζει την ακρίβεια του επόμενου βήματος, επομένως η ακρίβεια του βηματικού μοτέρ δεν συσσωρεύεται.
6. Ποια είναι η επιτρεπτή θερμοκρασία του βηματικού μοτέρ;
Εάν η θερμοκρασία του βηματικού κινητήρα είναι πολύ υψηλή, το μαγνητικό υλικό του κινητήρα θα απομαγνητιστεί πρώτα, οδηγώντας σε πτώση ροπής ή ακόμα και απώλεια. Επομένως, η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία της επιφάνειας του κινητήρα πρέπει να εξαρτάται από το σημείο απομαγνήτισης του μαγνητικού υλικού διαφορετικών κινητήρων. γενικά, το σημείο απομαγνήτισης του μαγνητικού υλικού είναι πάνω από τους 130 βαθμούς Κελσίου, οπότε η εξωτερική θερμοκρασία του βηματικού κινητήρα είναι εντελώς φυσιολογική στους 80-90 βαθμούς Κελσίου.
7. Γιατί μειώνεται η ροπή του βηματικού κινητήρα καθώς αυξάνεται η ταχύτητα;
Όταν ο βηματικός κινητήρας περιστρέφεται, η αυτεπαγωγή κάθε φινιστικής φάσης του κινητήρα θα σχηματίσει μια ηλεκτροκινητική δύναμη πίσω. όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτροκινητική δύναμη της πλάτης. Κάτω από τη δράση του, ο κινητήρας μειώνεται με αυξανόμενη συχνότητα (ή ταχύτητα), με αποτέλεσμα τη μείωση της ροπής.
8. Γιατί μπορεί ο βηματικός κινητήρας να λειτουργεί κανονικά σε χαμηλή ταχύτητα, αλλά αν είναι υψηλότερος από μια ορισμένη ταχύτητα, δεν μπορεί να ξεκινήσει, συνοδευόμενο από ουρλιαχτό;
Ο βηματικός κινητήρας έχει μια τεχνική παράμετρο: τη συχνότητα εκκίνησης χωρίς φορτίο, δηλαδή τη συχνότητα των παλμών που ο βηματικός κινητήρας μπορεί να ξεκινήσει κανονικά υπό συνθήκες μη φορτίσεως. Εάν η συχνότητα των παλμών είναι υψηλότερη από αυτή την τιμή, ο κινητήρας δεν μπορεί να ξεκινήσει κανονικά και μπορεί να παρουσιαστεί απώλεια ή φραγή. Στην περίπτωση φορτίου, η συχνότητα εκκίνησης πρέπει να είναι χαμηλότερη. Εάν ο κινητήρας πρόκειται να περιστραφεί με υψηλή ταχύτητα, η συχνότητα παλμών θα πρέπει να έχει μια διαδικασία επιτάχυνσης, δηλαδή η συχνότητα εκκίνησης είναι χαμηλή και, στη συνέχεια, να ανέλθει σε μια επιθυμητή υψηλή συχνότητα (η ταχύτητα του κινητήρα αυξάνεται από χαμηλή ταχύτητα σε υψηλή ταχύτητα) σε μια συγκεκριμένη επιτάχυνση. Συνιστούμε να επιλέγεται η συχνότητα εκκίνησης χωρίς φορτίο ώστε να είναι διπλάσια από τον αριθμό των παλμών που απαιτούνται για να λειτουργεί ο κινητήρας μία περιστροφή.
9. Πώς να ξεπεραστεί ο κραδασμός και ο θόρυβος του κινητήρα διπλής φάσης υβριδικών σκαλοπατιών σε χαμηλή ταχύτητα;
Η μεγάλη δόνηση και ο θόρυβος του βηματικού κινητήρα σε χαμηλή ταχύτητα είναι εγγενής έλλειψη. Γενικά, οι παρακάτω λύσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ξεπεραστούν:
Α. Εάν ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί ακριβώς στη ζώνη συντονισμού, η ταχύτητα του βηματικού μοτέρ μπορεί να αυξηθεί αλλάζοντας το λόγο μείωσης.
Β. Χρησιμοποιώντας μια μονάδα δίσκου με υποδιαίρεση, αυτός είναι ο συνηθέστερος και ευκολότερος τρόπος. Επειδή το ρεύμα φάσης του υποδιαιρεμένου κινητήρα του οδηγού είναι πιο σταδιακό από το μισό βήμα.
Γ. Αλλαγή σε βηματικό μοτέρ με μικρότερη γωνία βήματος, όπως τριφασικό ή πενταφασικό βηματικό μοτέρ ή μοτέρ βηματικής βαθμίδας δύο φάσεων.
Δ. Μεταβείτε στον ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος ή εναλλασσόμενου ρεύματος για να ξεπεραστούν σχεδόν πλήρως οι κραδασμοί και ο θόρυβος, αλλά το κόστος είναι υψηλό.
Ε. Στον άξονα του κινητήρα προστίθεται μαγνητικός αποσβεστήρας. Αυτό το προϊόν είναι διαθέσιμο στην αγορά, αλλά η μηχανική δομή αλλάζει πολύ.
10. Ο αριθμός των υποδιαιρέσεων της μονάδας υποδιαίρεσης αντιπροσωπεύει την ακρίβεια;
Η τεχνολογία υποδιαίρεσης του βηματικού μοτέρ είναι ουσιαστικά μια ηλεκτρονική τεχνολογία απόσβεσης (ανατρέξτε στη σχετική βιβλιογραφία). Ο κύριος σκοπός του είναι να μειώσει ή να εξαλείψει τους κραδασμούς χαμηλής συχνότητας του βηματικού μοτέρ και να βελτιώσει την ακρίβεια λειτουργίας του κινητήρα είναι μόνο συμπληρωματική λειτουργία της τεχνολογίας υποδιαίρεσης. Για παράδειγμα, για έναν υβριδικό βηματικό βήμα δύο φάσεων με γωνία βήματος 1,8 μοίρες, εάν ο αριθμός υποδιαιρέσεως του οδηγού υποδιαίρεσης έχει οριστεί σε 4, τότε η ανάλυση λειτουργίας του κινητήρα είναι 0,45 μοίρες ανά παλμό και αν η ακρίβεια του ο κινητήρας μπορεί να φθάσει ή να πλησιάσει 0,45 μοίρες, επίσης εξαρτάται από άλλους παράγοντες, όπως η ακρίβεια ελέγχου του ρεύματος υποδιαίρεσης του οδηγού υποδιαίρεσης. Η ακρίβεια των οδηγών υποδιαίρεσης από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορεί να διαφέρει σημαντικά. όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των υποδιαιρέσεων, τόσο πιο δύσκολο είναι να τον ελέγξετε.
11. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μεθόδου σύνδεσης σειράς και της μεθόδου παράλληλης σύνδεσης του συνδυασμένου βηματικού κινητήρα τεσσάρων φάσεων και του οδηγού;
Ο τετραφασικός υβριδικός βηματικός κινητήρας γενικά οδηγείται από έναν οδηγό δύο φάσεων. Ως εκ τούτου, ο τετραφασικός κινητήρας μπορεί να συνδεθεί σε δύο φάσεις μέσω σύνδεσης σειράς ή παράλληλης σύνδεσης. Η μέθοδος σύνδεσης σειράς χρησιμοποιείται γενικά όταν η ταχύτητα του κινητήρα είναι σχετικά υψηλή. Αυτή τη στιγμή, το απαιτούμενο ρεύμα εξόδου του οδηγού είναι 0,7 φορές το ρεύμα κινητικής φάσης, οπότε ο κινητήρας παράγει λιγότερη θερμότητα. και η μέθοδος σύνδεσης χρησιμοποιείται γενικά στην περίπτωση όπου η ταχύτητα του κινητήρα είναι υψηλή (επίσης αποκαλούμενη μέθοδος σύνδεσης υψηλής ταχύτητας) και το απαιτούμενο ρεύμα εξόδου του οδηγού είναι το ρεύμα φάσης κινητήρα. 1,4 φορές, οπότε η θερμότητα του κινητήρα είναι μεγάλη.
12. Πώς να προσδιορίσετε την τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος για τον οδηγό του βηματικού κινητήρα;
Α. Προσδιορισμός της τάσης τροφοδοσίας της υβριδικής τροφοδοσίας Η τάση τροφοδοσίας του υβριδικού οδηγού κινητήρα σκαλοπατιού είναι γενικά ένα ευρύ φάσμα και η τάση τροφοδοσίας συνήθως επιλέγεται σύμφωνα με την ταχύτητα λειτουργίας και τις απαιτήσεις απόκρισης του κινητήρα. Εάν ο κινητήρας έχει υψηλότερη ταχύτητα λειτουργίας ή πιο γρήγορη απόκριση, η τάση είναι επίσης υψηλότερη, αλλά σημειώστε ότι η κυμάτωση της τάσης τροφοδοσίας δεν μπορεί να υπερβεί τη μέγιστη τάση εισόδου της μονάδας, διαφορετικά μπορεί να καταστραφεί η μονάδα. Αν ο κινητήρας λειτουργεί με χαμηλότερη ταχύτητα, εξετάστε την επιλογή χαμηλότερης τάσης.
Β. Προσδιορισμός του ρεύματος εξόδου της παροχής ρεύματος Το ρεύμα παροχής καθορίζεται γενικά σύμφωνα με το ρεύμα φάσης εξόδου Ι του οδηγού. Εάν χρησιμοποιείται γραμμική τροφοδοσία ρεύματος, το ρεύμα παροχής μπορεί γενικά να είναι 1,1-1,3 φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα Ι. εάν χρησιμοποιείται τροφοδοτικό με εναλλασσόμενο ρεύμα, το ρεύμα τροφοδοσίας μπορεί γενικά να είναι 1,5-2,0 φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα Ι. Εάν μια τροφοδοσία τροφοδοτεί ταυτόχρονα περισσότερους κινητήρες, θεωρήστε ότι το ρεύμα της τροφοδοσίας πρέπει να διπλασιαστεί κατάλληλα.
13. Υπό ποιες συνθήκες χρησιμοποιείται γενικά το σήμα ενεργοποίησης Ena του υβριδικού οδηγού κινητήρα βηματισμού;
Όταν το σήμα ενεργοποίησης Ena βρίσκεται σε χαμηλή στάθμη, η έξοδος ρεύματος από τον οδηγό στον κινητήρα διακόπτεται και ο ρότορας του κινητήρα βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση (κατάσταση εκτός λειτουργίας). Σε ορισμένους εξοπλισμούς αυτοματισμού, αν απαιτείται η χειροκίνητη περιστροφή του άξονα κινητήρα όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί, το Ena μπορεί να ρυθμιστεί χαμηλά, ο κινητήρας να μπορεί να τεθεί εκτός λειτουργίας και να χειροκίνητα ή να ρυθμιστεί. Μετά τη χειροκίνητη ολοκλήρωση, ρυθμίστε το σήμα Ena υψηλό για να συνεχίσετε τον αυτόματο έλεγχο.
14. Πώς να ρυθμίσετε την κατεύθυνση περιστροφής του βηματικού κινητήρα δύο φάσεων μετά την ενεργοποίηση με απλό τρόπο;
Απλώς εναλλάξτε τα καλώδια A + και A- (ή B + και B-) του κινητήρα στη μονάδα.
