1. Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель — это привод, преобразующий электрические импульсы в угловое перемещение. Проще говоря, когда драйвер шагового двигателя получает импульсный сигнал, он заставляет шаговый двигатель вращаться на фиксированный угол (и угол шага) в заданном направлении. Вы можете управлять количеством импульсов для управления угловым перемещением, что обеспечивает точное позиционирование; одновременно вы можете управлять частотой импульсов для управления скоростью и ускорением вращения двигателя, что обеспечивает регулировку скорости.
2. Какие существуют виды шаговых двигателей?
Существует три типа шаговых двигателей: с постоянными магнитами (PM), реактивные (VR) и гибридные (HB). Шаговые двигатели с постоянными магнитами, как правило, двухфазные, с меньшим крутящим моментом и объемом, а шаговый угол обычно составляет 7,5 градусов или 15 градусов; реактивные шаговые двигатели, как правило, трехфазные, с большим выходным крутящим моментом, а шаговый угол обычно составляет 1,5 градуса, но шум и вибрация велики. В Европе, Соединенных Штатах и других развитых странах в 80-х годах был устранен; гибридные шаговые двигатели относятся к смеси типа с постоянными магнитами и преимуществ реактивного типа. Они делятся на двухфазные и пятифазные: шаговый угол двухфазного типа обычно составляет 1,8 градуса, а шаговый угол пятифазного типа обычно составляет 0,72 градуса. Этот тип шагового двигателя является наиболее широко используемым.
3. Что такое удерживающий момент (УДЕРЖИВАЮЩИЙ МОМЕНТ)?
Удерживающий момент (УДЕРЖИВАЮЩИЙ МОМЕНТ) – это момент статора, блокирующий ротор, когда шаговый двигатель находится под напряжением, но не вращается. Это один из важнейших параметров шагового двигателя, и обычно крутящий момент шагового двигателя на низких скоростях близок к удерживающему моменту. Поскольку выходной крутящий момент шагового двигателя продолжает уменьшаться с увеличением скорости, а выходная мощность изменяется с увеличением скорости, удерживающий момент становится одним из важнейших параметров для измерения шагового двигателя. Например, когда говорят о шаговом двигателе 2 Н·м, это означает шаговый двигатель с удерживающим моментом 2 Н·м без специальных указаний.
4. Что такое стопорный момент?
СТОПОРНЫЙ МОМЕНТ — это момент, которым статор блокирует ротор, когда шаговый двигатель обесточен. СТОПОРНЫЙ МОМЕНТ не имеет единого толкования в Китае, что может привести к неправильному пониманию; поскольку ротор реактивного шагового двигателя не является материалом с постоянными магнитами, он не имеет СТОПОРНОГО МОМЕНТА.
5. Какова точность шагового двигателя? Является ли она накопительной?
Как правило, точность шагового двигателя составляет 3–5 % от угла шага и не является кумулятивной.
6. Какая температура допускается на внешней поверхности шагового двигателя?
Высокая температура шагового двигателя в первую очередь размагничивает магнитный материал двигателя, что приводит к падению крутящего момента или даже рассинхронизации, поэтому максимально допустимая температура для внешней поверхности двигателя должна зависеть от точки размагничивания магнитного материала различных двигателей; как правило, точка размагничивания магнитного материала превышает 130 градусов Цельсия, а некоторые из них даже превышают 200 градусов Цельсия, поэтому совершенно нормально, если внешняя поверхность шагового двигателя находится в диапазоне температур 80-90 градусов Цельсия.
7. Почему крутящий момент шагового двигателя уменьшается с увеличением скорости вращения?
При вращении шагового двигателя индуктивность каждой фазы его обмотки создаёт обратную ЭДС; чем выше частота, тем больше обратная ЭДС. Под её действием ток фазы двигателя уменьшается с ростом частоты (или скорости), что приводит к снижению момента.
8. Почему шаговый двигатель может нормально работать на низких скоростях, но если скорость превышает определенную, то он не запускается и слышен свистящий звук?
Шаговый двигатель имеет технический параметр: частоту пуска без нагрузки, то есть частоту импульсов, с которой шаговый двигатель может нормально запуститься без нагрузки. Если частота импульсов превышает это значение, двигатель не сможет нормально запуститься и может потерять шаг или заблокироваться. При наличии нагрузки частота импульсов должна быть ниже. Для достижения высокой скорости вращения двигателя частота импульсов должна быть увеличена, то есть частота импульсов должна быть низкой, а затем увеличена до требуемой высокой частоты (скорость двигателя от низкой до высокой) с определенным ускорением.
9. Как преодолеть вибрацию и шум двухфазного гибридного шагового двигателя на низкой скорости?
Неизбежными недостатками шаговых двигателей при вращении на малых скоростях являются вибрация и шум, которые обычно можно преодолеть с помощью следующих программ:
A. Если шаговый двигатель работает в области резонанса, то резонансную область можно обойти, изменив механическую передачу, например, передаточное отношение;
B. Использовать драйвер с функцией подразделения, который является наиболее распространенным и простым методом;
C. Заменить шаговый двигатель на двигатель с меньшим углом шага, например, трехфазный или пятифазный шаговый двигатель;
D. Переход на серводвигатели переменного тока, которые могут почти полностью устранить вибрацию и шум, но это приводит к более высоким затратам;
E. В валу двигателя с магнитным демпфером на рынке есть такие изделия, но механическая структура больше изменилась.
10. Отражает ли разделение привода точность?
Интерполяция шагового двигателя – это, по сути, технология электронного демпфирования (см. соответствующую литературу), основной целью которой является ослабление или устранение низкочастотной вибрации шагового двигателя, а повышение точности работы двигателя является лишь побочной функцией технологии интерполяции. Например, для двухфазного гибридного шагового двигателя с углом шага 1,8°, если число интерполяции драйвера интерполяции установлено равным 4, то разрешение работы двигателя составит 0,45° на импульс. То, может ли точность двигателя достичь или приблизиться к 0,45°, также зависит от других факторов, таких как точность управления током интерполяции драйвера интерполяции. У разных производителей точность подразделяемых приводов может значительно различаться; чем больше точек разделения, тем сложнее контролировать точность.
11. В чем разница между последовательным и параллельным соединением четырехфазного гибридного шагового двигателя и драйвера?
Четырехфазный гибридный шаговый двигатель обычно управляется двухфазным драйвером, поэтому для подключения четырехфазного двигателя к двухфазной сети можно использовать последовательное или параллельное соединение. Последовательное соединение обычно используется в случаях, когда скорость двигателя относительно высока, а выходной ток драйвера составляет 0,7 фазного тока двигателя, поэтому нагрев двигателя невелик; параллельное соединение обычно используется в случаях, когда скорость двигателя относительно высока (также известно как высокоскоростное соединение), а выходной ток драйвера составляет 1,4 фазного тока двигателя, поэтому нагрев двигателя велик.
12. Как определить источник постоянного тока драйвера шагового двигателя?
А. Определение напряжения
Напряжение питания драйвера гибридного шагового двигателя, как правило, находится в широком диапазоне (например, напряжение питания IM483 составляет 12 ~ 48 В постоянного тока). Напряжение питания обычно выбирается в соответствии с требованиями к рабочей скорости двигателя и времени отклика. Если скорость двигателя высокая или требуется быстрое реагирование, то значение напряжения также должно быть высоким. Однако следует учитывать пульсации напряжения питания: они не должны превышать максимальное входное напряжение драйвера, в противном случае драйвер может быть поврежден.
Б. Определение тока
Ток источника питания обычно определяется выходным фазным током драйвера I. При использовании линейного источника питания ток источника питания может составлять от 1,1 до 1,3 I. При использовании импульсного источника питания ток источника питания может составлять от 1,5 до 2,0 I.
13. При каких обстоятельствах обычно используется автономный сигнал FREE драйвера гибридного шагового двигателя?
При низком уровне сигнала FREE (отключение) подача тока от драйвера к двигателю прекращается, и ротор двигателя переходит в состояние свободного вращения (отключение). В некоторых системах автоматизации, если требуется вращать вал двигателя вручную, когда привод отключен, можно установить низкий уровень сигнала FREE (отключение) для отключения двигателя и выполнения ручного управления или регулировки. После завершения ручного управления снова установите высокий уровень сигнала FREE (отключение) для продолжения автоматического управления.
14. Какой простой способ регулировки направления вращения двухфазного шагового двигателя при подаче на него питания?
Просто совместите клеммы A+ и A- (или B+ и B-) электродвигателя и драйвера.
15. В чем разница между двухфазными и пятифазными гибридными шаговыми двигателями с точки зрения областей применения?
Вопрос Ответ:
Вообще говоря, двухфазные двигатели с большими шаговыми углами имеют хорошие высокоскоростные характеристики, но есть зона вибрации на низкой скорости. Пятифазные двигатели имеют малый шаговый угол и работают плавно на низких скоростях. Поэтому к точности работы двигателя предъявляются высокие требования, и в основном на низкоскоростном участке (обычно менее 600 об/мин) следует использовать пятифазный двигатель; напротив, если преследуется высокая скорость работы двигателя, точность и плавность случая без слишком больших требований должны быть выбраны по более низкой стоимости двухфазные двигатели. Кроме того, крутящий момент пятифазных двигателей обычно превышает 2 Нм, для применений с малым крутящим моментом обычно используются двухфазные двигатели, в то время как проблема плавности работы на низкой скорости может быть решена с помощью разделенного привода.
Время публикации: 12 сентября 2024 г.