Néhány népszerű kérdés a léptetőmotorral kapcsolatban Magyarország

1. Mi az a léptetőmotor? A léptetőmotor olyan működtető szerkezet, amely az elektromos impulzusokat szögeltolódássá alakítja. Egyszerűen fogalmazva, amikor a léptető-meghajtó impulzusjelet kap, a léptetőmotort úgy hajtja, hogy egy rögzített szöget (az úgynevezett lépésszöget) elforgatjon egy meghatározott irányba. A szögeltolódást az impulzusok számának szabályozásával szabályozhatja, így pontos pozicionálást érhet el. Ezenkívül szabályozhatja a motor fordulatszámát és gyorsulását az impulzusfrekvencia beállításával a fordulatszám szabályozásához.

2. Milyen típusai vannak a léptetőmotoroknak? A léptetőmotorok három típusba sorolhatók: állandó mágneses (PM), változó ellenállású (VR) és hibrid (HB). Az állandó mágneses léptetőmotorok jellemzően két fázisúak, kisebb nyomatékkal és mérettel, valamint 7.5 vagy 15 fokos lépésszöggel. A változtatható reluktanciájú léptetőmotorok általában három fázisúak, nagy nyomatékot biztosítanak, de jelentős zajt és vibrációt okoznak. A fejlett országokban az 1980-as évek óta nagyrészt megszüntették őket. A hibrid léptetőmotorok egyesítik az állandó mágneses és a változó ellenállású típusok előnyeit, és kétfázisú, illetve ötfázisú változatban kaphatók, 1.8 és 0.72 fokos lépésszöggel, így széles körben használják különféle alkalmazásokban.

3. Mi az a tartási nyomaték? A tartási nyomaték arra a nyomatékra utal, amely a forgórészt a helyén tartja, amikor a léptetőmotor meg van hajtva, de nem forog. Ez a léptetőmotorok egyik legfontosabb paramétere. A léptetőmotorok tartási nyomatéka jellemzően közel van a nyomatékhoz alacsony fordulatszámon. Mivel a léptetőmotor kimeneti nyomatéka a fordulatszám növekedésével csökken, a tartási nyomaték a léptetőmotor értékelésének döntő paraméterévé válik. Például, amikor az emberek egy 2 N·m-es léptetőmotorra hivatkoznak, ez általában 2 N·m tartónyomatékú léptetőmotort jelent, hacsak nincs másképp megadva.

4. Mi az a reteszelő nyomaték? A reteszelő nyomaték arra a nyomatékra utal, amely a forgórészt a helyén tartja, amikor a léptetőmotor nincs táplálva. Kínában nincs szabványosított fordítás a Detent Torque-hoz, ami félreértésekhez vezethet. A reteszelő nyomaték nem alkalmazható a változó reluktanciájú léptetőmotorokra, mivel forgórészeik nem állandó mágneses anyagokból készülnek.

5. Mekkora a léptetőmotorok pontossága, és kumulatív? A léptetőmotorok jellemző pontossága a lépésszög 3-5%-án belül van, és ez a pontosság nem kumulatív.

6. Mennyi a léptetőmotorok megengedett külső hőmérséklete? A túl magas hőmérséklet lemágnesezheti a léptetőmotorok mágneses anyagait, ami a nyomaték csökkenéséhez és a lépések lehetséges elvesztéséhez vezethet. Ezért a léptetőmotor maximálisan megengedhető külső hőmérséklete az alkalmazott mágneses anyag lemágnesezési pontjától függ. Általánosságban elmondható, hogy a mágneses anyagok lemágnesezési pontjai 130 Celsius-fok felettiek, némelyik 200 Celsius-fok felett is, így a 80-90 Celsius-fokos külső hőmérséklet jellemzően normálisnak tekinthető.

7. Miért csökken a léptetőmotor nyomatéka a fordulatszám növekedésével? Amikor egy léptetőmotor forog, a tekercseinek induktivitása fordított elektromotoros erőt (EMF) hoz létre. Minél nagyobb a frekvencia (vagy sebesség), annál nagyobb lesz ez a fordított EMF. Ennek eredményeként a motor fázisárama a frekvencia (sebesség) növekedésével csökken, ami a nyomaték csökkenéséhez vezet.

8. Miért tud egy léptetőmotor normálisan működni alacsony fordulatszámon, de miért nem indul el nagyobb fordulatszámon nyöszörgő zaj mellett? A léptetőmotoroknak van egy "üresjárati indítási frekvenciának" nevezett műszaki paramétere, amely arra az impulzusfrekvenciára vonatkozik, amelyen a léptetőmotor terhelés nélkül elindulhat. Ha az impulzusfrekvencia meghaladja ezt az értéket, előfordulhat, hogy a motor nem indul el, léptet veszít, vagy leáll. Terhelési helyzetekben az indítási gyakoriságnak még alacsonyabbnak kell lennie. A nagy fordulatszámú forgás eléréséhez az impulzusfrekvenciának gyorsulási folyamatnak kell lennie, alacsonyabb frekvenciáról indulva, és fokozatosan növelve a kívánt magas frekvenciára (a motort alacsonyról magasra gyorsítani).

9. Hogyan csökkenthető a rezgés és a zaj, ha a kétfázisú hibrid léptetőmotorok alacsony fordulatszámon működnek? A rezgés és a zaj a léptetőmotorok alapvető hátrányai alacsony fordulatszámon. E problémák enyhítésére a következő megoldásokat mérlegelheti: A. A rezonanciazónák elkerülése a mechanikus átviteli arány megváltoztatásával, ha a léptetőmotor egy rezonanciazónán belül működik. B. Microstepping képességgel rendelkező illesztőprogramok használata, ami a legáltalánosabb és legegyszerűbb megközelítés. C. Váltás kisebb lépésszögű léptetőmotorokra, például háromfázisú vagy ötfázisú léptetőmotorokra. D. Átállás AC szervomotorokra, amelyek szinte teljesen kiküszöbölik a vibrációt és a zajt, de magasabb költségekkel járnak. E. Mágneses lengéscsillapítók hozzáadása a motor tengelyéhez, bár ez jelentős mechanikai változtatásokat igényel.

10. Pontosságot jelent-e a mikrolépéses illesztőprogram felosztási száma? A léptetőmotorok felosztási technológiája alapvetően az elektronikus csillapítási technológia egyik formája (lásd a vonatkozó szakirodalmat). Elsődleges célja az alacsony frekvenciájú rezgések csökkentése vagy megszüntetése léptetőmotoros működés közben, a pontosság növelése pedig csak további előny. Például egy 1.8 fokos lépésszögű kétfázisú hibrid léptetőmotor esetén, ha a felosztási meghajtó 4-re van állítva, a motor felbontása impulzusonként 0.45 fok. Az, hogy a motor pontossága elérheti vagy megközelítheti-e a 0.45 fokot, olyan tényezőktől függ, mint például a felosztási meghajtó áramszabályozásának pontossága. A felosztási illesztőprogramok pontossága jelentősen eltérhet a különböző gyártóktól, és a nagyobb felosztási számok megnehezíthetik a pontosság ellenőrzését.

11. Mi a különbség a négyfázisú hibrid léptetőmotorok és meghajtók soros és párhuzamos csatlakozási módjai között? A négyfázisú hibrid léptetőmotorokat általában kétfázisú meghajtók hajtják. Ezért a négyfázisú motort soros vagy párhuzamos konfigurációban is csatlakoztathatja, hogy kétfázisú motorként viselkedjen. A soros csatlakozási módszert általában olyan helyzetekben használják, amikor a motor alacsonyabb fordulatszámon működik. Ebben az esetben a meghajtó kimeneti áramának a motor fázisáramának 70%-ának kell lennie, ami alacsonyabb motorhőtermelést eredményez. A párhuzamos csatlakozási módszert, más néven nagy sebességű módszert, általában akkor alkalmazzák, ha a motor nagyobb sebességgel működik. Ez megköveteli, hogy a meghajtó kimeneti árama a motor fázisáramának 140%-a legyen, ami magasabb motorhőtermeléshez vezet.

12. Hogyan határozza meg a hibrid léptetőmotorok meghajtóinak egyenáramú tápellátását? A. Feszültség meghatározása: A hibrid léptetőmotorok meghajtóinak tápfeszültsége általában széles tartományba esik (pl. 12–48 VDC). A tápfeszültség megválasztása a motor működési sebességétől és válaszigényétől függ. Ha a motor nagy fordulatszámon működik, vagy gyors reagálást igényel, magasabb feszültség választható. Fontos azonban annak biztosítása, hogy a tápegység hullámzási feszültsége ne haladja meg a meghajtó maximális bemeneti feszültségét, hogy elkerülje a meghajtó károsodását. B. Áram meghatározása: A tápegység áramát általában a meghajtó kimeneti fázisárama (I) alapján határozzák meg. Lineáris tápegység használata esetén a tápfeszültség a fázisáram (I) 1.1-1.3-szorosára állítható be. Kapcsolt tápegység használata esetén a tápfeszültség a fázisáram (I) 1.5-2.0-szeresére állítható.