Soļu elektrodzinēji – atrodiet ražotājus un piegādātājus

Steppermotori ir īpašs elektromotoru veids, kam raksturīga precīza kustības kontrole un precīza pozicionēšana.

Tos bieži izmanto lietojumos, kur precizitāte un atkārtojamība ir ļoti svarīga.

Turpmāk atradīsiet darbības režīmu, vadības sistēmu un pārskatu par soļu motoru veidiem un pielietojuma jomām, kā arī to priekšrocībām un trūkumiem.

Kā darbojas soļu motori:

Steppermotori pārvietojas ar fiksētiem leņķa soļiem, ko kontrolē ar elektriskiem impulsiem. Katrs impulss virza rotoru par noteiktu leņķi.
Šajā kontekstā attiecībā uz soļu motoriem lieto terminus "pilns solis", "pussoli" un "mikrosoli". Piemēram, 1,8° pilna soļa motoram ir 200 atsevišķas pozīcijas, lai veiktu pilnu 360° rotāciju. 360:200=1.8. 0,9° puspakāpes motors sasniedz 400 atsevišķas pozīcijas 360° rotācijas laikā. 360:400=0.9. Mikrokāpju motori var sasniegt 1/5, 1/10, 1/16, 1/32, 1/125 un 1/250 no pilna soļa, izmantojot sarežģītu motora vadību.

Solīšu motoru vadība:

Lai kontrolētu soļu motorus, nepieciešami īpaši kontrolieri, ko parasti sauc par soļu motoru kontrolieriem vai draiveriem. Tie ģenerē elektriskos impulsus, kas nepieciešami motoru kustības vadībai, un tie var būt gan analogie, gan digitālie.
Kārtu izšķirtspēju var palielināt, izmantojot mikrokrokāšanu, tādējādi panākot vienmērīgāku kustību un lielāku precizitāti.
Dažos gadījumos izmanto atgriezeniskās saites cilpu (slēgto cilpu), lai nodrošinātu, ka motors nezaudē soļus un saglabā precīzu pozīciju.

Solīšu motoru veidi:

1. Reluktances soļu motors:
   Rotors: reluktances soļu motorā rotors sastāv no zobota mīksta dzelzs serdeņa. Izmantojot šo materiālu, magnētiskais lauks izzūd, kad izslēdz statora strāvu. Kad strāva tiek ieslēgta, magnētiskā plūsma plūst caur rotora mīksto dzelzs serdi. Rotora rotācija notiek tāpēc, ka tuvāko rotora zobu piesaista zobotais stators (nekustīgā, nekustīgā motora daļa), jo tas samazina magnētisko pretestību. Tā kā reluktances soļu motorā nav pastāvīgo magnētu, tam atšķirībā no soļu motora ar pastāvīgajiem magnētiem nav arī kloķēšanas momenta, kad strāva ir izslēgta.
2. Pastāvīgo magnētu soļu motors:
   Pastāvīgo magnētu soļu motori: pastāvīgo magnētu soļu motoru stators sastāv no mīkstā dzelzs, bet rotors - no pastāvīgajiem magnētiem ar mainīgiem ziemeļu un dienvidu poliem. Statora magnētisko lauku izmanto, lai izlīdzinātu pastāvīgo magnētu rotoru tā, ka tiek radīta rotācijas kustība. Pastāvīgo magnētu soļu motoriem ir ierobežots polu skaits (un līdz ar to arī izšķirtspēja). Viena no priekšrocībām salīdzinājumā ar reluktances soļu motoriem ir lielāks griezes moments. Lielāks indukcijas gājiens (iekšējais magnētiskais lauks no -Bmax līdz +Bmax) rada lielāku magnētisko spēku, kas rada lielāku griezes momentu. Principā PM soļu motors ir sinhronais motors, kam izšķirtspēja ir palielināta, palielinot polu pāru skaitu.
3. Hibrīdais soļu motors:
   Hibrīdie soļu motori apvieno reluktances un pastāvīgo magnētu soļu motoru īpašības. Hibrīdiem soļu motoriem ir stators ar vairākiem zobainiem statora poliem un rotors ar pastāvīgo magnētu. Standarta hibrīda soļu motoriem ir 200 rotora zobu, un tie pārvietojas ar soli 1,8° leņķī katrs. Hibrīda soļu motori tiek izmantoti daudzos lietojumos, jo tiem ir liels statiskais un dinamiskais griezes moments un ļoti liels soļu ātrums.
4. Diska magnēta soļu motori:
   Diska magnēta soļu motori ir progresīvi mikrokāpju motori, kas nodrošina lielāku dinamisko motora veiktspēju, smalkāku soļa izšķirtspēju un lielāku paātrinājumu nekā citi soļu motoru tipi. Plānais diska magnēts nodrošina smalkāku soļa izšķirtspēju uz doto izmēru, lielāku paātrinājumu un lielāku maksimālo ātrumu nekā parastie soļu motori. Diska magnēta motori ir īpaši piemēroti lietojumiem, kuros nepieciešama soļu motora precizitāte un bezass līdzstrāvas motora ātrums un paātrinājums. Slēgts vadības kontūrs nodrošina ekonomiski izdevīgāku risinājumu salīdzinājumā ar servo risinājumu.

Solīšu motoru pielietojuma jomas:

Stepper motori ir piemēroti daudziem dažādiem kustības vadības lietojumiem. Tos bieži izmanto jomās, kur nepieciešama precīza pozicionēšana:

1. Rūpnieciskās ražošanas tehnoloģijas:
Piemēram, CNC frēzmašīnās, lai vadītu frēzes kustību pa X, Y un Z asīm,

2. 3D printeros:
3D printeros, lai precīzi pārvietotu ekstrūderi un drukāšanas platformu.

3. Robotika:
Lai nodrošinātu precīzas kustības, robotizētas rokas locītavas bieži tiek darbinātas ar soļu motoriem.

4. Vadība un automatizācija:
Tos plaši izmanto rūpnieciskās vadības sistēmās, piemēram, vārstu un konveijeru vadībai.

5. Optiskās sistēmas:
Solterdzinējus izmanto teleskopos un mikroskopos, lai precīzi regulētu lēcu un spoguļu stāvokli.

6. Medicīnas tehnoloģijās:
Soļu motorus var atrast medicīnas ierīcēs, kurās nepieciešamas precīzas kustības, piemēram, šļirču sūkņos vai dozēšanas ierīcēs.

Solīšu motoru priekšrocības:

• Pateicoties fiksētai soļu kustībai, soļu motori var ļoti precīzi pietuvoties pozīcijām bez atgriezeniskās saites sistēmas, piemēram, kodētāja.
• Tos kontrolē ar vienkāršām impulsu sekvencēm, kas atvieglo integrāciju elektroniskajās sistēmās.
• Ļoti liels griezes moments pat pie zemiem apgriezieniem.
• Ātra iedarbināšana, pateicoties lielam griezes momentam, viegla apstāšanās, pateicoties lielam noturēšanas griezes momentam. Tas ļauj ātri mainīt rotācijas virzienu. Daudzos lietojumos ļoti svarīga ir arī vienkāršā palaišanas-apstādināšanas raksturlieluma konstrukcija.
• Vēl viena svarīga pozitīva iezīme ir vienkāršā motora vadība.

Soļu motoru trūkumi:

• Pakāpju motori var zaudēt soļus pārslodzes vai nepietiekamas strāvas padeves gadījumā, kas rada neprecizitātes.
• Pie noteiktiem ātrumiem soļu motoriem var rasties rezonanse, kas izraisa vibrācijas un troksni.
• Steperdzinēji var patērēt enerģiju arī dīkstāves režīmā, kas palielina enerģijas patēriņu.

Steperdzinēji ir universālas un uzticamas piedziņas, kas ir neaizstājamas daudzos precīzos un prasīgos lietojumos. Lai pilnībā izmantotu šīs tehnoloģijas priekšrocības, ir svarīgi izvēlēties pareizo motoru un rūpīgi izvēlēties kontrolieri.

Turpmāk ir sniegts pārskats par svarīgākajiem kritērijiem, kam jāpievērš uzmanība, iegādājoties soļu motorus:

Pērkot soļu motorus, ir vairāki svarīgi faktori, kas jāņem vērā, lai nodrošinātu, ka motors ir piemērots attiecīgajam lietojumam.

• Solīša leņķis norāda, par cik grādiem motora vārpsta pārvietojas ar katru soli. Mazāks soļa leņķis nodrošina lielāku izšķirtspēju un līdz ar to precīzākas kustības. Lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta precizitāte, vēlams mazāks soļa leņķis.
• Noturēšanas moments ir maksimālais griezes moments, ko motors var noturēt statiskā stāvoklī. Lielāks noturēšanas moments ir svarīgs, ja motoram ir jānotur lielas slodzes, jo īpaši nekustīgā stāvoklī.
• Nominālā strāva norāda, cik liela strāva nepieciešama motoram pilnā slodzē, un nominālais spriegums norāda motora darba spriegumu. Motora kontrolierim (draiverim) jāatbalsta šie parametri. Lielāka nominālā strāva var nodrošināt lielāku jaudu, bet tai nepieciešama arī atbilstoša dzesēšana.
• Solīšu frekvence norāda, cik soļus motors var veikt sekundē. Augstāks soļu biežums nodrošina ātrāku kustību, bet tam nepieciešama arī attiecīgi izstrādāta vadības elektronika.
• Enkoderi uzrauga motora vārpstas stāvokli, un tos var izmantot precīzai vadībai. Enkoderi ir būtiski lietojumos, kuros nepieciešama atgriezeniskā saite par faktisko pozīciju.
• Motora izmērs, kas bieži norādīts NEMA formātā (piemēram, NEMA 17, NEMA 23), raksturo motora fiziskos izmērus. Izmēram jāatbilst lietojuma mehāniskajai konstrukcijai
• Vārpstas tips (gluda, plakana vai ar vītni) un diametrs nosaka motora mehānisko savienojumu. Vārpstai jābūt saderīgai ar izmantoto pārnesumkārbu vai sakabi.
• Unipolārie un bipolārie motori atšķiras pēc tinumu un ķēžu veida. Bipolārie motori bieži vien nodrošina lielāku griezes momentu, savukārt unipolārie motori ir vieglāk vadāmi.
• Vides apstākļi, piemēram, temperatūra, mitrums un putekļi, var ietekmēt motora veiktspēju un kalpošanas laiku. Motoram jābūt piemērotam konkrētajiem vides apstākļiem, kādos tas tiks ekspluatēts.
• Ieteicams izvēlēties motoru ne tikai pēc cenas, bet arī pēc kvalitātes un uzticamības.

Pareiza soļu motora izvēle lielā mērā ir atkarīga no konkrētā lietojuma specifiskajām prasībām. Lai izdarītu vislabāko izvēli, ir vērts rūpīgi pārbaudīt tehniskos datus un, iespējams, konsultēties ar ekspertiem.

Solīšu motorus var iegādāties no dažādiem piegādātājiem. Visaptverošu informāciju par soļu motoru ražotājiem un piegādātājiem no visas pasaules var atrast Exportpages.