Problemi comuni nei sistemi a motore passo-passo
1. Che cos'è un motore passo-passo? In quali circostanze dovrei usare un motore passo-passo?
Un motore passo-passo è un attuatore che converte gli impulsi elettrici in spostamento angolare. Per dirla chiaramente: quando il guidatore stepper riceve un segnale a impulsi, guida il motore passo-passo per ruotare un angolo fisso (e angolo di passo) nella direzione impostata. È possibile controllare lo spostamento angolare controllando il numero di impulsi per ottenere un posizionamento preciso. Allo stesso tempo, è possibile controllare la velocità e l'accelerazione del motore controllando la frequenza degli impulsi per raggiungere lo scopo della regolazione della velocità. Pertanto, i motori passo-passo possono essere considerati quando è richiesto un posizionamento accurato o il controllo della velocità.
2. Quali tipi di motori passo-passo ci sono? Qual è la differenza?
Esistono tre tipi di motori passo-passo: magneti permanenti (PM), magneti permanenti reattivi (VR) e ibridi (HB). Lo stepping è generalmente a due fasi, la coppia e il volume sono piccoli e l'angolo di passo è generalmente di 7,5 gradi o di 15 gradi; lo stepping reattivo è generalmente trifase, può raggiungere una grande coppia erogata, l'angolo di passo è generalmente di 1,5 gradi, ma il rumore e le vibrazioni sono molto grandi. Paesi sviluppati come Europa e Stati Uniti sono stati eliminati negli anni '80. Lo stepping ibrido si riferisce al vantaggio della miscelazione di magneti permanenti e equazioni reattive. È ulteriormente suddiviso in quadrifase e cinque fasi: l'angolo di passo a due fasi è generalmente di 1,8 gradi e l'angolo di passo a cinque fasi è generalmente di 0,72 gradi. Questo motore passo-passo è il più usato.
3. Qual è la coppia di tenuta (HOLDINGTORQUE)?
La coppia di ritenuta (HOLDINGTORQUE) è il momento in cui lo statore blocca il rotore quando il motore passo-passo è eccitato ma non in rotazione. È uno dei parametri più importanti di un motore passo-passo. Di solito, la coppia del motore passo-passo a bassa velocità è vicina alla coppia di tenuta. Maggiore è la coppia di tenuta, maggiore è la capacità di carico del motore. Poiché la coppia di uscita del motore passo-passo viene continuamente attenuata con l'aumento della velocità, anche la potenza di uscita cambia con l'aumento della velocità, quindi la coppia di tenuta diventa uno dei parametri importanti per la misurazione del motore passo-passo. Ad esempio, quando la gente dice che un motore passo-passo 2N.m, se non diversamente specificato, è un motore passo-passo che mantiene una coppia di 2N.m.
4. Quanti metodi di guida ci sono per i motori passo-passo?
In generale, il motore passo-passo ha due tipi di guida a tensione costante e corrente costante e il pilotaggio a tensione costante è stato eliminato di recente. Attualmente, viene generalmente utilizzata la guida a corrente costante.
5. Qual è la precisione del motore passo-passo? Ti accumuli?
La precisione di un motore passo-passo generale è del 3-5% rispetto all'angolo di passo. La deviazione a passo singolo del motore passo-passo non influisce sulla precisione del passo successivo, quindi la precisione del motore passo-passo non si accumula.
6. Qual è la temperatura consentita del motore passo-passo?
Se la temperatura del motore passo-passo è troppo alta, il materiale magnetico del motore verrà smagnetizzato per primo, con conseguente calo della coppia o addirittura perdita. Pertanto, la temperatura massima consentita della superficie del motore dovrebbe dipendere dal punto di smagnetizzazione del materiale magnetico di diversi motori; in generale, il punto di smagnetizzazione del materiale magnetico è superiore a 130 gradi Celsius, quindi la temperatura esterna del motore stepper è completamente normale a 80-90 gradi Celsius.
7. Perché la coppia del motore passo-passo diminuisce all'aumentare della velocità?
Quando il motore passo-passo ruota, l'induttanza di ciascun avvolgimento di fase del motore formerà una forza elettromotrice posteriore; maggiore è la frequenza, maggiore è la forza posteriore elettromotrice. Sotto la sua azione, il motore diminuisce con l'aumentare della frequenza (o della velocità), con conseguente calo della coppia.
8. Perché il motore passo-passo funziona normalmente a bassa velocità, ma se è superiore a una determinata velocità, non può avviarsi, accompagnato da un ululato?
Il motore passo-passo ha un parametro tecnico: la frequenza di avviamento a vuoto, cioè la frequenza degli impulsi che il motore passo-passo può avviare normalmente in condizioni di assenza di carico. Se la frequenza degli impulsi è superiore a questo valore, il motore non può avviarsi normalmente e si possono verificare perdite o blocchi. In caso di carico, la frequenza iniziale dovrebbe essere inferiore. Se il motore deve essere ruotato ad alta velocità, la frequenza degli impulsi dovrebbe avere un processo di accelerazione, cioè la frequenza iniziale è bassa, quindi salire ad una frequenza elevata desiderata (la velocità del motore viene aumentata da una bassa velocità ad una alta velocità) ad una certa accelerazione. Si consiglia di selezionare la frequenza di avvio a vuoto per il doppio del numero di impulsi necessari affinché il motore esegua un giro.
9. Come superare la vibrazione e il rumore del motore passo-passo ibrido a due fasi a bassa velocità?
La grande vibrazione e il rumore del motore passo-passo a bassa velocità è la sua mancanza intrinseca. In generale, le seguenti soluzioni possono essere utilizzate per superare:
A. Se il motore passo-passo funziona solo nella zona di risonanza, è possibile aumentare la velocità del motore passo-passo modificando il rapporto di riduzione.
B. Utilizzando un'unità con suddivisione, questo è il modo più comune e più semplice. Perché la corrente di fase del motore del driver suddiviso è più graduale del mezzo passo.
C. Passare a un motore passo-passo con un angolo di passo più piccolo, come un motore passo-passo trifase o cinque fasi o un motore passo-passo di suddivisione in due fasi.
D. Passare al servomotore CC o CA per superare quasi completamente vibrazioni e rumore, ma il costo è elevato.
E. Uno stelo magnetico viene aggiunto all'albero motore. Questo prodotto è disponibile sul mercato, ma la struttura meccanica cambia notevolmente.
10. Il numero di suddivisioni dell'unità di suddivisione rappresenta l'accuratezza?
La tecnologia di suddivisione del motore passo-passo è essenzialmente una tecnologia di smorzamento elettronico (fare riferimento alla documentazione pertinente). Il suo scopo principale è quello di ridurre o eliminare le vibrazioni a bassa frequenza del motore passo-passo e migliorare la precisione di funzionamento del motore è solo una funzione supplementare della tecnologia di suddivisione. Ad esempio, per un motore passo-passo ibrido a due fasi con un angolo di passo di 1,8 gradi, se il numero di suddivisione del driver di suddivisione è impostato su 4, la risoluzione operativa del motore è 0,45 gradi per impulso e se la precisione di il motore può raggiungere o avvicinarsi a 0,45 gradi, dipende anche da altri fattori come la precisione di controllo della corrente di suddivisione del driver di suddivisione. La precisione dei driver di suddivisione di diversi produttori può variare notevolmente; maggiore è il numero di suddivisioni, più difficile è il controllo.
11. Qual è la differenza tra il metodo di collegamento in serie e il metodo di collegamento in parallelo del motore passo-passo combinato a quattro fasi e il driver?
Il motore passo-passo ibrido a quattro fasi è generalmente pilotato da un driver a due fasi. Pertanto, il motore a quattro fasi può essere collegato a due fasi mediante collegamento in serie o connessione parallela. Il metodo di collegamento in serie viene generalmente utilizzato quando la velocità del motore è relativamente elevata. A questo punto, la corrente di uscita richiesta del driver è 0,7 volte la corrente di fase del motore, quindi il motore genera meno calore; e il metodo di connessione viene generalmente utilizzato nel caso in cui la velocità del motore sia elevata (chiamata anche metodo di connessione ad alta velocità) e la corrente di uscita del driver richiesta sia la corrente di fase del motore. 1,4 volte, quindi il calore del motore è grande.
12. Come determinare l'alimentazione CC per il driver del motore passo-passo?
A. Determinazione della tensione di alimentazione dell'alimentazione ibrida La tensione di alimentazione del driver del motore passo-passo ibrido è generalmente ampia e la tensione di alimentazione viene solitamente selezionata in base alla velocità operativa e ai requisiti di risposta del motore. Se il motore ha una maggiore velocità operativa o una risposta più veloce, anche la tensione è più elevata, ma si noti che l'ondulazione della tensione di alimentazione non può superare la tensione di ingresso massima del convertitore, altrimenti l'unità potrebbe danneggiarsi. Se il motore funziona a una velocità inferiore, prendere in considerazione una selezione di tensione inferiore.
B. Determinazione della corrente di uscita dell'alimentatore La corrente di alimentazione viene generalmente determinata in base alla corrente di fase I in uscita del driver. Se viene utilizzata un'alimentazione lineare, la corrente di alimentazione può essere generalmente di 1,1-1,3 volte quella di I; se viene utilizzata un'alimentazione elettrica di commutazione, la corrente di alimentazione può generalmente essere pari a 1,5-2,0 volte quella di I. Se un alimentatore alimenta contemporaneamente più unità, considerare che la corrente dell'alimentazione deve essere raddoppiata in modo appropriato.
13. In quali circostanze viene generalmente utilizzato il segnale di abilitazione Ena del driver del motore passo-passo ibrido?
Quando il segnale di abilitazione Ena è a un livello basso, l'uscita di corrente dal driver al motore viene interrotta e il rotore del motore si trova in uno stato libero (stato offline). In alcune apparecchiature di automazione, se è necessario ruotare manualmente l'albero del motore direttamente quando il convertitore non è alimentato, Ena può essere impostato su un valore basso, il motore può essere messo fuori linea e azionato o regolato manualmente. Dopo il completamento manuale, impostare il segnale Ena alto per continuare il controllo automatico.
14. Come regolare la direzione di rotazione del motore passo-passo a due fasi dopo l'accensione in modo semplice?
Basta scambiare i fili A + e A- (o B + e B-) del motore con il convertitore.
