Automaatiolaitteissa, tarkkuusinstrumenteissa, roboteissa ja jopa päivittäisissä 3D-tulostimissa ja älykodin laitteissa mikroaskelmoottorit ovat korvaamattomia niiden tarkan paikannuksen, yksinkertaisen ohjauksen ja korkean kustannustehokkuuden ansiosta. Mutta miten valita sovellukseesi sopivin mikroaskelmoottori markkinoiden häikäisevän laajan tuotevalikoiman edessä? Sen keskeisten parametrien syvällinen ymmärtäminen on ensimmäinen askel kohti onnistunutta valintaa. Tässä artikkelissa esitetään yksityiskohtainen analyysi näistä keskeisistä indikaattoreista, jotka auttavat sinua tekemään tietoon perustuvia päätöksiä.
1. Askelkulma
Määritelmä:Askelmoottorin teoreettinen pyörimiskulma pulssisignaalin vastaanottamisen yhteydessä on askelmoottorin perustavanlaatuisin tarkkuusindikaattori.
Yhteiset arvot:Tavallisten kaksivaiheisten hybridi-mikroaskelmoottoreiden yleisimmät askelkulmat ovat 1,8° (200 askelta kierrosta kohden) ja 0,9° (400 askelta kierrosta kohden). Tarkemmilla moottoreilla voidaan saavuttaa pienempiä kulmia (kuten 0,45°).
Resoluutio:Mitä pienempi askelkulma on, sitä pienempi on moottorin yksittäisen askeleen liikkeen kulma ja sitä suurempi on saavutettavissa oleva teoreettinen sijaintitarkkuus.
Vakaa toiminta: Samalla nopeudella pienempi askelkulma tarkoittaa yleensä tasaisempaa toimintaa (etenkin mikroaskelkäytössä).
Valintapisteet:Valitse sovelluksen vaatiman vähimmäisliikematkan tai paikannustarkkuusvaatimusten mukaan. Tarkkuussovelluksissa, kuten optisissa laitteissa ja tarkkuusmittauslaitteissa, on tarpeen valita pienempiä askelkulmia tai käyttää mikroaskelkäyttötekniikkaa.
2. Pitomomentti
Määritelmä:Suurin staattinen vääntömomentti, jonka moottori voi tuottaa nimellisvirralla ja jännitteisessä tilassa (ilman pyörimistä). Yksikkö on yleensä N · cm tai oz · in.
Merkitys:Tämä on moottorin tehon mittaamisen ydinindikaattori, joka määrittää, kuinka paljon ulkoista voimaa moottori kestää menettämättä vauhtia paikallaan ollessaan ja kuinka paljon kuormaa se voi ajaa käynnistys-/pysäytyshetkellä.
Vaikutus:Suoraan moottorin kuormituksen kokoon ja kiihtyvyyskykyyn liittyvä. Riittämätön vääntömomentti voi johtaa käynnistysvaikeuksiin, askeleen menetykseen käytön aikana ja jopa moottorin pysähtymiseen.
Valintapisteet:Tämä on yksi tärkeimmistä huomioon otettavista parametreista valinnassa. On varmistettava, että moottorin pitomomentti on suurempi kuin kuorman vaatima suurin staattinen vääntömomentti ja että turvamarginaali on riittävä (yleensä suositeltu arvo on 20–50 %). Ota huomioon kitka- ja kiihtyvyysvaatimukset.
3. Vaihevirta
Määritelmä:Suurin virta (yleensä RMS-arvo), jonka sallitaan kulkea moottorin kunkin vaihekäämin läpi nimellisissä käyttöolosuhteissa. Yksikkö ampeeri (A).
Merkitys:Määrittää suoraan moottorin tuottaman vääntömomentin suuruuden (vääntömomentti on suunnilleen verrannollinen virtaan) ja lämpötilan nousun.
Suhde asemaan:on ratkaisevan tärkeää! Moottorissa on oltava ohjain, joka pystyy tuottamaan nimellisvaihevirran (tai joka voidaan säätää kyseiseen arvoon). Riittämätön käyttövirta voi aiheuttaa moottorin lähtömomentin laskua; liiallinen virta voi polttaa käämityksen tai aiheuttaa ylikuumenemisen.
Valintapisteet:Määritä selkeästi sovellukseen tarvittava vääntömomentti, valitse sopiva virtaspesifikaatio moottorille moottorin vääntömomentti/virtakäyrän perusteella ja vastaa tarkasti ohjaimen virrantuottokykyä.
4. Käämityksen resistanssi vaihetta kohden ja käämityksen induktanssi vaihetta kohden
Resistanssi (R):
Määritelmä:Kunkin vaihekäämin tasavirtaresistanssi. Yksikkö on ohmia (Ω).
Vaikutus:Vaikuttaa ohjaimen syöttöjännitteen tarpeeseen (Ohmin lain mukaan V=I * R) ja kuparihäviöön (lämmöntuotto, tehohäviö = I² * R). Mitä suurempi resistanssi, sitä suurempi on tarvittava jännite samalla virralla ja sitä suurempi on lämmöntuotto.
Induktanssi (L):
Määritelmä:Kunkin vaihekäämin induktanssi. Yksikkö millihenriä (mH).
Vaikutus:on ratkaisevan tärkeää suurnopeussuorituskyvylle. Induktanssi voi estää virran nopeita muutoksia. Mitä suurempi induktanssi on, sitä hitaammin virta nousee/laskee, mikä rajoittaa moottorin kykyä saavuttaa nimellisvirta suurilla nopeuksilla ja johtaa vääntömomentin jyrkkään laskuun suurilla nopeuksilla (vääntömomentin heikkeneminen).
Valintapisteet:
Pienen resistanssin ja induktanssin omaavilla moottoreilla on tyypillisesti parempi suorituskyky suurilla nopeuksilla, mutta ne saattavat vaatia suurempia käyttövirtoja tai monimutkaisempia käyttöteknologioita.
Nopeakäyttöisissä sovelluksissa (kuten nopeakäyttöisissä annostelu- ja skannauslaitteissa) tulisi priorisoida matalainduktanssisia moottoreita.
Ohjaimen on kyettävä tuottamaan riittävän korkea jännite (yleensä useita kertoja 'I R':n jännitettä suurempi) induktanssin voittamiseksi ja virran nopean muodostumisen varmistamiseksi suurilla nopeuksilla.
5. Lämpötilan nousu ja eristysluokka
Lämpötilan nousu:
Määritelmä:Moottorin käämityslämpötilan ja ympäristön lämpötilan välinen ero termisen tasapainon saavuttamisen jälkeen nimellisvirralla ja tietyillä käyttöolosuhteilla. Yksikkö ℃.
Merkitys:Liiallinen lämpötilan nousu voi nopeuttaa eristyksen ikääntymistä, heikentää magneettista suorituskykyä, lyhentää moottorin käyttöikää ja jopa aiheuttaa toimintahäiriöitä.
Eristystaso:
Määritelmä:Moottorin käämitysten eristysmateriaalien lämmönkestävyyden tasostandardi (kuten B-taso 130 °C, F-taso 155 °C, H-taso 180 °C).
Merkitys:määrittää moottorin suurimman sallitun käyttölämpötilan (ympäristön lämpötila + lämpötilan nousu + kuumapistemarginaali ≤ eristystason lämpötila).
Valintapisteet:
Ymmärrä sovelluksen ympäristön lämpötila.
Arvioi sovelluksen käyttösuhde (jatkuva vai ajoittainen käyttö).
Valitse moottorit, joissa on riittävän korkea eristystaso, jotta käämityksen lämpötila ei ylitä eristystason ylärajaa odotetuissa käyttöolosuhteissa ja lämpötilan nousussa. Hyvä lämmönpoistosuunnittelu (kuten jäähdytyselementtien ja pakotetun ilmajäähdytyksen asentaminen) voi tehokkaasti vähentää lämpötilan nousua.
6. Moottorin koko ja asennustapa
Koko:viittaa pääasiassa laipan kokoon (kuten NEMA-standardit, kuten NEMA 6, NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17, tai metriset koot, kuten 14 mm, 20 mm, 28 mm, 35 mm, 42 mm) ja moottorin rungon pituuteen. Koko vaikuttaa suoraan lähtömomenttiin (yleensä mitä suurempi koko ja mitä pidempi runko, sitä suurempi vääntömomentti).
NEMA6 (14 mm):
NEMA8 (20 mm):
NEMA11 (28 mm):
