ఆటోమేషన్ పరికరాలలో స్టెప్పర్ మోటార్ల ఎంపిక

స్టెప్పర్ మోటార్లుఫీడ్‌బ్యాక్ పరికరాలను (అంటే ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్) ఉపయోగించకుండా వేగ నియంత్రణ మరియు స్థాన నియంత్రణ కోసం ఉపయోగించవచ్చు, కాబట్టి ఈ డ్రైవ్ పరిష్కారం ఆర్థికంగా మరియు నమ్మదగినది. ఆటోమేషన్ పరికరాలు, సాధనాలలో, స్టెప్పర్ డ్రైవ్ చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. కానీ తగిన స్టెప్పర్ మోటారును ఎలా ఎంచుకోవాలి, స్టెప్పర్ డ్రైవ్ యొక్క ఉత్తమ పనితీరును ఎలా తయారు చేయాలి లేదా మరిన్ని ప్రశ్నలు ఉన్నాయి అనే దానిపై సాంకేతిక సిబ్బంది యొక్క చాలా మంది వినియోగదారులు ఉన్నారు. ఈ పత్రం స్టెప్పర్ మోటార్ల ఎంపికను చర్చిస్తుంది, కొన్ని స్టెప్పర్ మోటార్ ఇంజనీరింగ్ అనుభవం యొక్క అప్లికేషన్‌పై దృష్టి సారిస్తుంది, ఆటోమేషన్ పరికరాలలో స్టెప్పర్ మోటార్ల ప్రజాదరణ సూచనలో పాత్ర పోషిస్తుందని నేను ఆశిస్తున్నాను.

 

1, పరిచయంస్టెప్పర్ మోటార్

స్టెప్పర్ మోటారును పల్స్ మోటార్ లేదా స్టెప్ మోటార్ అని కూడా అంటారు. ఇన్‌పుట్ పల్స్ సిగ్నల్ ప్రకారం ఉత్తేజిత స్థితి మారిన ప్రతిసారీ ఇది ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో ముందుకు సాగుతుంది మరియు ఉత్తేజిత స్థితి మారనప్పుడు ఒక నిర్దిష్ట స్థానంలో స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది స్టెప్పర్ మోటారు ఇన్‌పుట్ పల్స్ సిగ్నల్‌ను అవుట్‌పుట్ కోసం సంబంధిత కోణీయ స్థానభ్రంశంలోకి మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇన్‌పుట్ పల్స్‌ల సంఖ్యను నియంత్రించడం ద్వారా మీరు ఉత్తమ స్థానాన్ని సాధించడానికి అవుట్‌పుట్ యొక్క కోణీయ స్థానభ్రంశాన్ని ఖచ్చితంగా నిర్ణయించవచ్చు; మరియు ఇన్‌పుట్ పల్స్‌ల ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రించడం ద్వారా మీరు అవుట్‌పుట్ యొక్క కోణీయ వేగాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు మరియు వేగ నియంత్రణ యొక్క ఉద్దేశ్యాన్ని సాధించవచ్చు. 1960ల చివరలో, వివిధ రకాల ఆచరణాత్మక స్టెప్పర్ మోటార్లు ఉనికిలోకి వచ్చాయి మరియు గత 40 సంవత్సరాలుగా వేగవంతమైన అభివృద్ధిని చూశాయి. స్టెప్పర్ మోటార్లు DC మోటార్లు, అసమకాలిక మోటార్లు, అలాగే సింక్రోనస్ మోటార్‌లను కూడా చేయగలిగాయి, ఇవి ప్రాథమిక రకం మోటారుగా మారాయి. మూడు రకాల స్టెప్పర్ మోటార్లు ఉన్నాయి: రియాక్టివ్ (VR రకం), శాశ్వత అయస్కాంతం (PM రకం) మరియు హైబ్రిడ్ (HB రకం). హైబ్రిడ్ స్టెప్పర్ మోటారు స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క మొదటి రెండు రూపాల ప్రయోజనాలను మిళితం చేస్తుంది. స్టెప్పర్ మోటారులో రోటర్ (రోటర్ కోర్, శాశ్వత అయస్కాంతాలు, షాఫ్ట్, బాల్ బేరింగ్లు), స్టేటర్ (వైండింగ్, స్టేటర్ కోర్), ముందు మరియు వెనుక చివర క్యాప్స్ మొదలైనవి ఉంటాయి. అత్యంత సాధారణ రెండు-దశల హైబ్రిడ్ స్టెప్పర్ మోటారులో 8 పెద్ద దంతాలు, 40 చిన్న దంతాలు మరియు 50 చిన్న దంతాలతో రోటర్ ఉన్న స్టేటర్ ఉంటుంది; మూడు-దశల మోటారులో 9 పెద్ద దంతాలు, 45 చిన్న దంతాలు మరియు 50 చిన్న దంతాలతో రోటర్ ఉన్న స్టేటర్ ఉంటుంది.

 

2、నియంత్రణ సూత్రం

దిస్టెప్పర్ మోటార్విద్యుత్ సరఫరాకు నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడదు, లేదా విద్యుత్ పల్స్ సిగ్నల్‌లను నేరుగా స్వీకరించదు, దీనిని ప్రత్యేక ఇంటర్‌ఫేస్ ద్వారా గ్రహించాలి - విద్యుత్ సరఫరా మరియు కంట్రోలర్‌తో సంకర్షణ చెందడానికి స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవర్. స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవర్ సాధారణంగా రింగ్ డిస్ట్రిబ్యూటర్ మరియు పవర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌తో కూడి ఉంటుంది. రింగ్ డివైడర్ కంట్రోలర్ నుండి నియంత్రణ సంకేతాలను అందుకుంటుంది. ప్రతిసారీ పల్స్ సిగ్నల్ అందుకున్నప్పుడు రింగ్ డివైడర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ ఒకసారి మార్చబడుతుంది, కాబట్టి పల్స్ సిగ్నల్ యొక్క ఉనికి లేదా లేకపోవడం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ స్టెప్పర్ మోటార్ వేగం ఎక్కువగా ఉందా లేదా తక్కువగా ఉందా, ప్రారంభించడానికి లేదా ఆపడానికి వేగవంతం అవుతుందా లేదా తగ్గుతుందా అని నిర్ణయించగలదు. రింగ్ డిస్ట్రిబ్యూటర్ దాని అవుట్‌పుట్ స్థితి పరివర్తనాలు సానుకూల లేదా ప్రతికూల క్రమంలో ఉన్నాయో లేదో నిర్ణయించడానికి కంట్రోలర్ నుండి దిశ సిగ్నల్‌ను కూడా పర్యవేక్షించాలి మరియు తద్వారా స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క స్టీరింగ్‌ను నిర్ణయించాలి.

 

3, ప్రధాన పారామితులు

①బ్లాక్ సంఖ్య: ప్రధానంగా 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86, మొదలైనవి.

② దశ సంఖ్య: స్టెప్పర్ మోటార్ లోపల కాయిల్స్ సంఖ్య, స్టెప్పర్ మోటార్ దశ సంఖ్య సాధారణంగా రెండు-దశలు, మూడు-దశలు, ఐదు-దశలను కలిగి ఉంటుంది. చైనా ప్రధానంగా రెండు-దశల స్టెప్పర్ మోటార్లను ఉపయోగిస్తుంది, మూడు-దశలు కూడా కొన్ని అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. జపాన్‌లో తరచుగా ఐదు-దశల స్టెప్పర్ మోటార్లు ఉపయోగించబడతాయి.

③స్టెప్ కోణం: పల్స్ సిగ్నల్‌కు అనుగుణంగా, మోటార్ రోటర్ భ్రమణం యొక్క కోణీయ స్థానభ్రంశం. స్టెప్పర్ మోటార్ స్టెప్ యాంగిల్ లెక్కింపు సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది.

అడుగు కోణం = 360° ÷ (2mz)

m స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క దశల సంఖ్య

Z అనేది స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క రోటర్ యొక్క దంతాల సంఖ్య.

పై సూత్రం ప్రకారం, రెండు-దశలు, మూడు-దశలు మరియు ఐదు-దశల స్టెప్పర్ మోటార్ల దశ కోణం వరుసగా 1.8°, 1,2° మరియు 0.72°.

④ హోల్డింగ్ టార్క్: రేటెడ్ కరెంట్ ద్వారా మోటారు యొక్క స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క టార్క్, కానీ రోటర్ తిరగదు, స్టేటర్ రోటర్‌ను లాక్ చేస్తుంది. హోల్డింగ్ టార్క్ అనేది స్టెప్పర్ మోటార్ల యొక్క అతి ముఖ్యమైన పరామితి మరియు మోటారు ఎంపికకు ప్రధాన ఆధారం.

⑤ పొజిషనింగ్ టార్క్: మోటారు కరెంట్‌ను పాస్ చేయనప్పుడు బాహ్య శక్తితో రోటర్‌ను తిప్పడానికి అవసరమైన టార్క్. మోటారును అంచనా వేయడానికి టార్క్ పనితీరు సూచికలలో ఒకటి, ఇతర పారామితుల విషయంలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది, పొజిషనింగ్ టార్క్ చిన్నది అంటే "స్లాట్ ఎఫెక్ట్" చిన్నదిగా ఉంటుంది, తక్కువ వేగంతో నడుస్తున్న మోటారు యొక్క సున్నితత్వానికి మరింత ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది టార్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ లక్షణాలు: ప్రధానంగా డ్రా చేయబడిన టార్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ లక్షణాలను సూచిస్తుంది, ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో మోటారు స్థిరమైన ఆపరేషన్ దశను కోల్పోకుండా గరిష్ట టార్క్‌ను తట్టుకోగలదు. దశను కోల్పోకుండా గరిష్ట టార్క్ మరియు వేగం (ఫ్రీక్వెన్సీ) మధ్య సంబంధాన్ని వివరించడానికి క్షణం-ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రరేఖ ఉపయోగించబడుతుంది. టార్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రరేఖ స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క ముఖ్యమైన పరామితి మరియు మోటారు ఎంపికకు ప్రధాన ఆధారం.

⑥ రేటెడ్ కరెంట్: రేటెడ్ టార్క్‌ను నిర్వహించడానికి అవసరమైన మోటార్ వైండింగ్ కరెంట్, ప్రభావవంతమైన విలువ

 

4, పాయింట్లను ఎంచుకోవడం

స్టెప్పర్ మోటారులో ఉపయోగించే పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు 600 ~ 1500rpm వరకు వేగం కలిగి ఉంటాయి, అధిక వేగంతో, మీరు క్లోజ్డ్-లూప్ స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవ్‌ను పరిగణించవచ్చు లేదా స్టెప్పర్ మోటార్ ఎంపిక దశలకు మరింత సముచితమైన సర్వో డ్రైవ్ ప్రోగ్రామ్‌ను ఎంచుకోవచ్చు (క్రింద ఉన్న బొమ్మను చూడండి).

 

(1) అడుగు కోణం ఎంపిక

మోటారు దశల సంఖ్య ప్రకారం, మూడు రకాల దశల కోణం ఉన్నాయి: 1.8° (రెండు-దశ), 1.2° (మూడు-దశ), 0.72° (ఐదు-దశ). అయితే, ఐదు-దశల దశ కోణం అత్యధిక ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది కానీ దాని మోటారు మరియు డ్రైవర్ ఖరీదైనవి, కాబట్టి ఇది చైనాలో చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది. అదనంగా, ప్రధాన స్రవంతి స్టెప్పర్ డ్రైవర్లు ఇప్పుడు ఉపవిభాగ డ్రైవ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తున్నారు, క్రింద ఉన్న 4 ఉపవిభాగాలలో, ఉపవిభాగ దశ కోణ ఖచ్చితత్వాన్ని ఇప్పటికీ హామీ ఇవ్వవచ్చు, కాబట్టి దశ కోణ ఖచ్చితత్వ సూచికలు మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఐదు-దశల స్టెప్పర్ మోటారును రెండు-దశ లేదా మూడు-దశల స్టెప్పర్ మోటారుతో భర్తీ చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, 5mm స్క్రూ లోడ్ కోసం ఒక రకమైన సీసం యొక్క అప్లికేషన్‌లో, రెండు-దశల స్టెప్పింగ్ మోటారును ఉపయోగించినట్లయితే మరియు డ్రైవర్‌ను 4 ఉపవిభాగాలలో సెట్ చేస్తే, మోటారు యొక్క విప్లవానికి పల్స్‌ల సంఖ్య 200 x 4 = 800, మరియు పల్స్ సమానమైనది 5 ÷ 800 = 0.00625mm = 6.25μm, ఈ ఖచ్చితత్వం చాలా అప్లికేషన్ అవసరాలను తీర్చగలదు.

(2) స్టాటిక్ టార్క్ (హోల్డింగ్ టార్క్) ఎంపిక

సాధారణంగా ఉపయోగించే లోడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మెకానిజమ్‌లలో సింక్రోనస్ బెల్ట్‌లు, ఫిలమెంట్ బార్‌లు, రాక్ మరియు పినియన్ మొదలైనవి ఉంటాయి. కస్టమర్‌లు ముందుగా తమ మెషిన్ లోడ్‌ను (ప్రధానంగా యాక్సిలరేషన్ టార్క్ ప్లస్ ఫ్రిక్షన్ టార్క్) మోటారు షాఫ్ట్‌పై అవసరమైన లోడ్ టార్క్‌గా మార్చారు. తరువాత, విద్యుత్ ప్రవాహాలకు అవసరమైన గరిష్ట రన్నింగ్ వేగం ప్రకారం, స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క తగిన హోల్డింగ్ టార్క్‌ను ఎంచుకోవడానికి క్రింది రెండు వేర్వేరు వినియోగ సందర్భాలు ఉన్నాయి ① అవసరమైన మోటారు వేగం 300pm లేదా అంతకంటే తక్కువ: మెషిన్ లోడ్‌ను మోటారు షాఫ్ట్ అవసరమైన లోడ్ టార్క్ T1గా మార్చినట్లయితే, ఈ లోడ్ టార్క్ భద్రతా కారకం SFతో గుణించబడుతుంది (సాధారణంగా 1.5-2.0గా తీసుకుంటారు), అంటే, అవసరమైన స్టెప్పర్ మోటార్ హోల్డింగ్ టార్క్ Tn ②2 300pm లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మోటారు వేగం అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌ల కోసం: గరిష్ట వేగం Nmaxని సెట్ చేయండి, మెషిన్ లోడ్‌ను మోటారు షాఫ్ట్‌గా మార్చినట్లయితే, అవసరమైన లోడ్ టార్క్ T1, అప్పుడు ఈ లోడ్ టార్క్ భద్రతా కారకం SF (సాధారణంగా 2.5-3.5)తో గుణించబడుతుంది, ఇది హోల్డింగ్ టార్క్ Tnని ఇస్తుంది. చిత్రం 4 ని చూడండి మరియు తగిన మోడల్‌ను ఎంచుకోండి. ఆపై తనిఖీ చేయడానికి మరియు పోల్చడానికి మూమెంట్-ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రరేఖను ఉపయోగించండి: మూమెంట్-ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రరేఖపై, వినియోగదారుకు అవసరమైన గరిష్ట వేగం Nmax T2 యొక్క గరిష్ట కోల్పోయిన స్టెప్ టార్క్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, అప్పుడు గరిష్ట కోల్పోయిన స్టెప్ టార్క్ T2 T1 కంటే 20% కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. లేకపోతే, పెద్ద టార్క్‌తో కొత్త మోటారును ఎంచుకోవడం అవసరం మరియు కొత్తగా ఎంచుకున్న మోటారు యొక్క టార్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రరేఖ ప్రకారం మళ్ళీ తనిఖీ చేసి సరిపోల్చండి.

(3) మోటారు బేస్ సంఖ్య పెద్దదిగా ఉంటే, హోల్డింగ్ టార్క్ అంత పెద్దదిగా ఉంటుంది.

(4) సరిపోలే స్టెప్పర్ డ్రైవర్‌ను ఎంచుకోవడానికి రేటెడ్ కరెంట్ ప్రకారం.

ఉదాహరణకు, 57CM23 మోటార్ యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ 5A అయితే, మీరు డ్రైవ్ యొక్క గరిష్టంగా అనుమతించదగిన కరెంట్ 5A కంటే ఎక్కువగా ఉంటే సరిపోలుతుంది (దయచేసి ఇది పీక్ కంటే ప్రభావవంతమైన విలువ అని గమనించండి), లేకపోతే మీరు గరిష్టంగా 3A డ్రైవ్ కరెంట్‌ను ఎంచుకుంటే, మోటార్ యొక్క గరిష్ట అవుట్‌పుట్ టార్క్ 60% మాత్రమే ఉంటుంది!

5, దరఖాస్తు అనుభవం

(1) స్టెప్పర్ మోటార్ తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిధ్వని సమస్య

స్టెప్పర్ మోటార్ల తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ రెసొనెన్స్‌ను తగ్గించడానికి సబ్‌డివిజన్ స్టెప్పర్ డ్రైవ్ ఒక ప్రభావవంతమైన మార్గం. 150rpm కంటే తక్కువ సమయంలో, మోటార్ వైబ్రేషన్‌ను తగ్గించడంలో సబ్‌డివిజన్ డ్రైవ్ చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. సిద్ధాంతపరంగా, సబ్‌డివిజన్ పెద్దదిగా ఉంటే, స్టెప్పర్ మోటార్ వైబ్రేషన్‌ను తగ్గించడంలో మంచి ప్రభావం ఉంటుంది, కానీ వాస్తవ పరిస్థితి ఏమిటంటే స్టెప్పర్ మోటార్ వైబ్రేషన్‌ను తగ్గించడంలో మెరుగుదల ప్రభావం తీవ్ర స్థాయికి చేరుకున్న తర్వాత సబ్‌డివిజన్ 8 లేదా 16కి పెరుగుతుంది.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో జాబితా చేయబడిన యాంటీ-లో-ఫ్రీక్వెన్సీ రెసొనెన్స్ స్టెప్పర్ డ్రైవర్లు, లీసై యొక్క DM, DM-S సిరీస్ ఉత్పత్తులు, యాంటీ-లో-ఫ్రీక్వెన్సీ రెసొనెన్స్ టెక్నాలజీ ఉన్నాయి. ఈ డ్రైవర్ల శ్రేణి హార్మోనిక్ పరిహారాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, యాంప్లిట్యూడ్ మరియు ఫేజ్ మ్యాచింగ్ పరిహారాన్ని ఉపయోగించి, స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ వైబ్రేషన్‌ను బాగా తగ్గించి, మోటారు యొక్క తక్కువ కంపనం మరియు తక్కువ శబ్దం ఆపరేషన్‌ను సాధించగలదు.

(2) స్థాన ఖచ్చితత్వంపై స్టెప్పర్ మోటార్ ఉపవిభాగం ప్రభావం

స్టెప్పర్ మోటార్ సబ్‌డివిజన్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ పరికర కదలిక యొక్క సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, పరికరాల స్థాన ఖచ్చితత్వాన్ని కూడా సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది.పరీక్షలు ఇలా చూపిస్తున్నాయి: సింక్రోనస్ బెల్ట్ డ్రైవ్ మోషన్ ప్లాట్‌ఫారమ్, స్టెప్పర్ మోటార్ 4 సబ్‌డివిజన్‌లో, మోటారును ప్రతి దశలో ఖచ్చితంగా ఉంచవచ్చు.