Häufige Probleme in Schrittmotorsystemen
1. Was ist ein Schrittmotor? Unter welchen Umständen sollte ich einen Schrittmotor verwenden?
Ein Schrittmotor ist ein Stellglied, das elektrische Impulse in Winkelversatz umwandelt. Kurz gesagt: Wenn der Schritttreiber ein Impulssignal empfängt, wird der Schrittmotor so angetrieben, dass er einen festen Winkel (und einen schrittweisen Winkel) in der eingestellten Richtung dreht. Sie können die Winkelverschiebung steuern, indem Sie die Anzahl der Impulse steuern, um eine genaue Positionierung zu erreichen. Gleichzeitig können Sie die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Motors steuern, indem Sie die Impulsfrequenz so steuern, dass die Drehzahlregelung erreicht wird. Daher können Schrittmotoren in Betracht gezogen werden, wenn eine genaue Positionierung oder Geschwindigkeitssteuerung erforderlich ist.
2. Welche Arten von Schrittmotoren gibt es? Was ist der Unterschied?
Es gibt drei Arten von Schrittmotoren: Permanentmagneten (PM), Reaktivmotoren (VR) und Hybridmagneten (HB). Das Treten ist im Allgemeinen zweiphasig, das Drehmoment und das Volumen sind klein und der Schrittwinkel beträgt im Allgemeinen 7,5 Grad oder 15 Grad; reaktives Treten ist im Allgemeinen dreiphasig, kann ein hohes Drehmoment erreichen, der Schrittwinkel beträgt im Allgemeinen 1,5 Grad, aber das Geräusch und die Vibration sind sehr groß. Industrieländer wie Europa und die Vereinigten Staaten wurden in den achtziger Jahren eliminiert. Hybridschritting bezieht sich auf den Vorteil des Mischens von Permanentmagneten und reaktiven Gleichungen. Es ist weiter in zweiphasige vierphasige und fünfphasige Phase unterteilt: Der zweiphasige Stufenwinkel beträgt im Allgemeinen 1,8 Grad und der fünfphasige Stufenwinkel beträgt im Allgemeinen 0,72 Grad. Dieser Schrittmotor wird am häufigsten verwendet.
3. Was ist das Haltemoment (HOLDINGTORQUE)?
Haltemoment (HOLDINGTORQUE) ist der Moment, in dem der Stator den Rotor blockiert, wenn der Schrittmotor erregt ist, sich aber nicht dreht. Es ist einer der wichtigsten Parameter eines Schrittmotors. Normalerweise liegt das Drehmoment des Schrittmotors bei niedriger Drehzahl nahe am Haltemoment. Je größer das Haltemoment ist, desto stärker ist die Tragfähigkeit des Motors. Da das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors mit der Erhöhung der Drehzahl kontinuierlich gedämpft wird, ändert sich auch die Ausgangsleistung mit der Erhöhung der Drehzahl, so dass das Haltemoment zu einem der wichtigen Parameter zum Messen des Schrittmotors wird. Zum Beispiel, wenn Leute sagen, dass ein 2Nm-Schrittmotor, sofern nicht anders angegeben, ein Schrittmotor ist, der ein Drehmoment von 2Nm aufrechterhält.
4. Wie viele Fahrmethoden gibt es für Schrittmotoren?
Im Allgemeinen hat der Schrittmotor zwei Arten der Ansteuerung mit konstanter Spannung und konstantem Strom, und die Ansteuerung mit konstanter Spannung wurde kürzlich eliminiert. Derzeit wird im Allgemeinen ein Konstantstromantrieb verwendet.
5. Was ist die Genauigkeit des Schrittmotors? Sammelst du
Die Genauigkeit eines allgemeinen Schrittmotors beträgt 3-5% des Schrittwinkels. Die Einzelschrittabweichung des Schrittmotors beeinflusst die Genauigkeit des nächsten Schritts nicht, so dass sich die Genauigkeit des Schrittmotors nicht ansammelt.
6. Was ist die zulässige Temperatur des Schrittmotors?
Wenn die Temperatur des Schrittmotors zu hoch ist, wird das magnetische Material des Motors zuerst entmagnetisiert, was zu einem Drehmomentabfall oder sogar einem Verlust führt. Daher sollte die maximal zulässige Temperatur der Motoroberfläche vom Entmagnetisierungspunkt des Magnetmaterials verschiedener Motoren abhängen. Im Allgemeinen liegt der Entmagnetisierungspunkt des magnetischen Materials über 130 Grad Celsius, so dass die Außentemperatur des Schrittmotors bei 80 bis 90 Grad Celsius völlig normal ist.
7. Warum nimmt das Drehmoment des Schrittmotors mit zunehmender Drehzahl ab?
Wenn sich der Schrittmotor dreht, bildet die Induktivität jeder Phasenwicklung des Motors eine elektromotorische Gegenkraft. Je höher die Frequenz, desto größer ist die elektromotorische Gegenkraft. Unter seiner Wirkung nimmt der Motor mit zunehmender Frequenz (oder Drehzahl) ab, was zu einem Drehmomentabfall führt.
8. Warum kann der Schrittmotor normal mit niedriger Geschwindigkeit laufen, aber wenn er eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet, kann er nicht starten, begleitet von Heulen.
Der Schrittmotor hat einen technischen Parameter: die Leerlauf-Startfrequenz, dh die Pulsfrequenz, die der Schrittmotor unter Lastbedingungen normal starten kann. Wenn die Impulsfrequenz höher als dieser Wert ist, kann der Motor nicht normal starten, und es kann zu Verlust oder Blockierung kommen. Bei Last sollte die Startfrequenz niedriger sein. Wenn der Motor mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht werden soll, sollte die Impulsfrequenz einen Beschleunigungsvorgang haben, das heißt, die Startfrequenz ist niedrig und steigt dann auf eine gewünschte hohe Frequenz an (die Motordrehzahl wird von einer niedrigen Geschwindigkeit auf a erhöht.) hohe Geschwindigkeit) bei einer bestimmten Beschleunigung. Wir empfehlen, dass die Leerlauf-Startfrequenz doppelt so groß ist wie die Anzahl der Impulse, die der Motor für eine Umdrehung benötigt.
9. Wie können Vibrationen und Geräusche des zweiphasigen Hybrid-Schrittmotors bei niedriger Geschwindigkeit überwunden werden?
Die großen Vibrationen und Geräusche des Schrittmotors bei niedriger Geschwindigkeit sind sein inhärenter Mangel. Im Allgemeinen können die folgenden Lösungen zur Überwindung verwendet werden:
A. Wenn der Schrittmotor nur in der Resonanzzone arbeitet, kann die Geschwindigkeit des Schrittmotors erhöht werden, indem das Untersetzungsverhältnis geändert wird.
B. Wenn Sie ein Laufwerk mit Unterteilung verwenden, ist dies der häufigste und einfachste Weg. Denn der Phasenstrom des unterteilten Antriebsmotors ist gradueller als der halbe Schritt.
C. Wechseln Sie zu einem Schrittmotor mit einem kleineren Schrittwinkel, z. B. einem dreiphasigen oder fünfphasigen Schrittmotor oder einem zweiphasigen Schrittmotor mit Unterteilung.
D. Schalten Sie auf DC- oder AC-Servomotor um, um Vibrationen und Geräusche fast vollständig zu überwinden. Die Kosten sind jedoch hoch.
E. Ein magnetischer Dämpfer ist an der Motorwelle angebracht. Dieses Produkt ist auf dem Markt erhältlich, die mechanische Struktur ändert sich jedoch stark.
10. Stellt die Anzahl der Unterteilungen des Unterteilungslaufwerks Genauigkeit dar?
Die Unterteilungstechnik des Schrittmotors ist im Wesentlichen eine elektronische Dämpfungstechnik (siehe einschlägige Literatur). Ihr Hauptzweck besteht darin, die niederfrequenten Schwingungen des Schrittmotors zu reduzieren oder zu beseitigen und die Laufgenauigkeit des Motors zu verbessern, ist nur eine zusätzliche Funktion der Unterteilungstechnologie. Wenn zum Beispiel bei einem Zweiphasen-Hybrid-Schrittmotor mit einem Schrittwinkel von 1,8 Grad die Teilungsnummer des Unterteilungstreibers auf 4 eingestellt ist, dann beträgt die Betriebsauflösung des Motors 0,45 Grad pro Impuls und ob die Genauigkeit von Der Motor kann bis zu 0,45 Grad erreichen oder sich annähern. Er hängt auch von anderen Faktoren ab, wie z. B. der Genauigkeit der Steuerung der Unterteilung des Unterteilungstreibers. Die Genauigkeit von Unterteilungstreibern verschiedener Hersteller kann stark variieren. Je größer die Anzahl der Unterteilungen ist, desto schwieriger ist die Kontrolle.
11. Was ist der Unterschied zwischen der Reihenschaltung und der Parallelschaltung des kombinierten Vierphasen-Schrittmotors und des Treibers?
Der Vierphasen-Hybrid-Schrittmotor wird im Allgemeinen von einem Zweiphasentreiber angetrieben. Daher kann der Vierphasenmotor durch Reihenschaltung oder Parallelschaltung mit zwei Phasen verbunden werden. Das Reihenschaltungsverfahren wird im Allgemeinen verwendet, wenn die Motordrehzahl relativ hoch ist. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der erforderliche Ausgangsstrom des Treibers das 0,7-fache des Motorphasenstroms, so dass der Motor weniger Wärme erzeugt; und das Verbindungsverfahren wird im Allgemeinen in dem Fall verwendet, in dem die Motordrehzahl hoch ist (auch als Hochgeschwindigkeitsverbindungsverfahren bezeichnet), und der erforderliche Treiberausgangsstrom der Motorphasenstrom ist. 1,4 mal, also ist die Motorwärme groß.
12. Wie bestimme ich die Gleichstromversorgung für Schrittmotortreiber?
A. Bestimmung der Stromversorgungsspannung der Hybridstromversorgung Die Stromversorgungsspannung des Hybrid-Schrittmotortreibers liegt im Allgemeinen in einem weiten Bereich, und die Stromversorgungsspannung wird normalerweise gemäß den Betriebsdrehzahl- und Reaktionsanforderungen des Motors ausgewählt. Wenn der Motor eine höhere Betriebsgeschwindigkeit oder eine schnellere Reaktion hat, ist die Spannung ebenfalls höher. Beachten Sie jedoch, dass die Welligkeit der Versorgungsspannung die maximale Eingangsspannung des Frequenzumrichters nicht überschreiten kann. Andernfalls kann der Frequenzumrichter beschädigt werden. Wenn der Motor mit niedrigerer Drehzahl läuft, sollten Sie eine niedrigere Spannungsauswahl in Betracht ziehen.
B. Bestimmung des Ausgangsstroms der Stromversorgung Der Versorgungsstrom wird im Allgemeinen gemäß dem Ausgangsphasenstrom I des Treibers bestimmt. Wenn eine lineare Stromversorgung verwendet wird, kann der Versorgungsstrom im Allgemeinen das 1,1-1,3-fache des Stroms von I betragen. Wenn ein Schaltnetzteil verwendet wird, kann der Versorgungsstrom im Allgemeinen das 1,5- bis 2,0-fache des Stroms von I betragen. Wenn ein Netzteil mehrere Antriebe gleichzeitig mit Strom versorgt, ist zu beachten, dass der Strom des Netzteils entsprechend verdoppelt werden sollte.
13. Unter welchen Umständen wird im Allgemeinen das Freigabesignal Ena des Hybrid-Schrittmotortreibers verwendet?
Wenn sich das Freigabesignal Ena auf einem niedrigen Pegel befindet, wird der vom Treiber an den Motor abgegebene Strom abgeschaltet und der Motorrotor befindet sich in einem freien Zustand (Offline-Zustand). Wenn bei einigen Automatisierungsgeräten die Motorwelle direkt von Hand gedreht werden muss, wenn der Antrieb nicht mit Strom versorgt wird, kann Ena niedrig eingestellt werden, der Motor kann offline genommen und manuell betätigt oder eingestellt werden. Stellen Sie nach dem manuellen Abschluss das Ena-Signal auf High, um die automatische Steuerung fortzusetzen.
14. Wie lässt sich die Drehrichtung des Zweiphasen-Schrittmotors nach dem Einschalten auf einfache Weise einstellen?
Tauschen Sie einfach die A + - und A- (oder B + und B-) - Drähte des Motors zum Antrieb aus.
