септември 07,2023
1. Какво е стъпков двигател? Стъпковият двигател е задвижващ механизъм, който преобразува електрическите импулси в ъглово изместване. С прости думи, когато стъпков драйвер получи импулсен сигнал, той задвижва стъпковия двигател да завърти фиксиран ъгъл (известен като ъгъл на стъпка) в определена посока. Можете да контролирате ъгловото изместване, като контролирате броя на импулсите, постигайки прецизно позициониране. Освен това можете да контролирате скоростта и ускорението на двигателя, като регулирате честотата на импулса за контрол на скоростта.
2. Какви са видовете стъпкови двигатели? Стъпковите двигатели се класифицират в три типа: с постоянен магнит (PM), с променливо съпротивление (VR) и хибрид (HB). Стъпковите двигатели с постоянен магнит обикновено имат две фази, с по-малък въртящ момент и размер, и ъгъл на стъпка от 7.5 или 15 градуса. Стъпковите двигатели с променливо съпротивление обикновено имат три фази, осигуряващи висок въртящ момент, но произвеждащи значителен шум и вибрации. Те до голяма степен са премахнати в развитите страни от 1980 г. насам. Хибридните стъпкови двигатели комбинират предимствата на видовете с постоянен магнит и променливо съпротивление и се предлагат в двуфазни и петфазни варианти, с ъгли на стъпка съответно от 1.8 и 0.72 градуса, което ги прави широко използвани в различни приложения.
3. Какво е момент на задържане? Задържащият въртящ момент се отнася до въртящия момент, който държи ротора на място, когато стъпковият двигател е захранен, но не се върти. Това е един от най-важните параметри на стъпковия двигател. Обикновено въртящият момент на стъпковия двигател е близък до въртящия момент при ниски скорости. Тъй като изходният въртящ момент на стъпковия двигател намалява с увеличаване на скоростта, въртящият момент на задържане се превръща в решаващ параметър за оценка на стъпковия двигател. Например, когато хората говорят за 2 N·m стъпков двигател, това обикновено означава стъпков двигател със задържащ въртящ момент от 2 N·m, освен ако не е посочено друго.
4. Какво е фиксиращ момент? Фиксиращият въртящ момент се отнася до въртящия момент, който държи ротора на място, когато стъпковият двигател не се захранва. В Китай няма стандартизиран превод за Detent Torque, което може да доведе до недоразумения. Фиксиращият въртящ момент не е приложим за стъпкови двигатели с променливо съпротивление, тъй като техните ротори не са направени от материали с постоянен магнит.
5. Каква е точността на стъпковите двигатели и кумулативна ли е? Типичната точност на стъпковите двигатели е в рамките на 3-5% от ъгъла на стъпката и тази точност не е кумулативна.
6. Каква е допустимата външна температура за стъпкови двигатели? Твърде високите температури могат да демагнетизират магнитните материали в стъпковите двигатели, което води до намален въртящ момент и потенциална загуба на стъпки. Следователно максимално допустимата външна температура на стъпков двигател зависи от точката на размагнитване на използвания специфичен магнитен материал. Като цяло, магнитните материали имат точки на размагнитване над 130 градуса по Целзий, някои дори надвишават 200 градуса по Целзий, така че външна температура от 80-90 градуса по Целзий обикновено се счита за нормална.
7. Защо въртящият момент на стъпковия двигател намалява с увеличаване на скоростта? Когато стъпковият двигател се върти, индуктивността на намотките му генерира обратна електродвижеща сила (ЕМС). Колкото по-висока е честотата (или скоростта), толкова по-голяма става тази обратна ЕМП. В резултат на това фазовият ток в двигателя намалява с увеличаване на честотата (скоростта), което води до намаляване на въртящия момент.
8. Защо стъпковият двигател може да работи нормално при ниски скорости, но не успява да стартира при по-високи скорости с хленчещ шум? Стъпковите двигатели имат технически параметър, наречен "стартова честота на празен ход", който се отнася до импулсната честота, при която стъпковият двигател може да стартира без натоварване. Ако честотата на импулса надвишава тази стойност, двигателят може да не стартира, да загуби стъпки или да спре. В ситуации с натоварване стартовата честота трябва да е още по-ниска. За да се постигне високоскоростно въртене, импулсната честота трябва да има процес на ускоряване, започващ от по-ниска честота и постепенно нарастващ до желаната висока честота (ускорявайки двигателя от ниска към висока скорост).
9. Как могат да бъдат смекчени вибрациите и шумът, когато двуфазните хибридни стъпкови двигатели работят при ниски скорости? Вибрациите и шумът са присъщи недостатъци на стъпковите двигатели, когато работят при ниски скорости. За да смекчите тези проблеми, можете да разгледате следните решения: A. Избягване на резонансни зони чрез промяна на механичното предавателно отношение, ако стъпковият двигател работи в резонансна зона. Б. Използване на драйвери с възможност за микростъпка, което е най-често срещаният и лесен подход. C. Преминаване към стъпкови двигатели с по-малки ъгли на стъпка, като трифазни или петфазни стъпкови двигатели. Г. Преминаване към AC серво мотори, които могат почти напълно да елиминират вибрациите и шума, но са на по-висока цена. E. Добавяне на магнитни амортисьори към вала на двигателя, въпреки че това изисква значителни механични промени.
10. Броят на подразделенията на микростъпков драйвер представлява ли точност? Технологията на разделяне на стъпковите двигатели е по същество форма на електронна технология за затихване (вижте съответната литература). Основната му цел е да намали или елиминира нискочестотните вибрации при работа на стъпков двигател, а подобрената точност е само допълнително предимство. Например, в случай на двуфазен хибриден стъпков двигател с ъгъл на стъпка от 1.8 градуса, ако драйверът на подразделение е настроен на 4, разделителната способност на двигателя е 0.45 градуса на импулс. Дали точността на двигателя може да достигне или да се доближи до 0.45 градуса зависи от фактори като прецизността на текущия контрол в драйвера на подразделението. Точността на драйверите за подразделяне може да варира значително между различните производители и по-високият брой подразделения може да направи точността по-трудна за контрол.
11. Каква е разликата между методите за серийно и паралелно свързване за четирифазни хибридни стъпкови двигатели и драйвери? Четирифазните хибридни стъпкови двигатели обикновено се задвижват от двуфазни драйвери. Следователно можете да свържете четирифазния двигател в последователна или паралелна конфигурация, за да го накарате да се държи като двуфазен двигател. Методът на серийно свързване обикновено се използва за ситуации, при които двигателят работи при по-ниски скорости. В този случай изходният ток на драйвера трябва да бъде 70% от фазовия ток на двигателя, което води до по-ниско генериране на топлина от двигателя. Методът на паралелно свързване, известен също като високоскоростен метод, обикновено се използва, когато двигателят работи при по-високи скорости. Изисква изходният ток на драйвера да бъде 140% от фазовия ток на двигателя, което води до по-високо генериране на топлина от двигателя.
12. Как определяте захранването с постоянен ток за драйвери на хибридни стъпкови двигатели? A. Определяне на напрежението: Напрежението на захранването за драйвери на хибридни стъпкови двигатели обикновено попада в широк диапазон (напр. 12 до 48 VDC). Изборът на захранващо напрежение зависи от работната скорост на двигателя и изискванията за реакция. Ако моторът работи при високи скорости или изисква бърза реакция, може да се избере по-високо напрежение. Въпреки това е важно да се гарантира, че напрежението на пулсациите на захранването не надвишава максималното входно напрежение на драйвера, за да се избегне повреда на драйвера. B. Определяне на тока: Токът на захранването обикновено се определя въз основа на изходния фазов ток на драйвера (I). Ако използвате линейно захранване, захранващият ток може да бъде настроен на 1.1-1.3 пъти фазовия ток (I). Ако използвате импулсно захранване, захранващият ток може да бъде настроен на 1.5-2.0 пъти фазовия ток (I).