Stepper Motors & Drives

Ang isang motor na stepper ay isang digital na kinokontrol na motor na tumatanggap ng isang signal ng control pulse at umiikot ng isang tiyak na anggulo nang naaayon. Sa praktikal na aplikasyon, ang stepping motor at ang magsusupil ay isang hindi mapaghihiwalay na buo. Ang signal ng control pulse na nabuo ng mga microcontroller tulad ng single-chip microcomputer at DSP ay isang mahina na kasalukuyang signal, na maaari lamang mailapat sa paikot-ikot na motor pagkatapos ng lakas ng pagmamaneho ng circuit ay pinalakas. Kapangyarihan sa isang tiyak na pagkakasunud -sunod. Hangga't ang mga paikot -ikot ng bawat yugto ay pinalakas sa pagliko sa isang paunang natukoy na pagkakasunud -sunod, ang motor ng stepper ay maaaring makagawa ng kinakailangang paggalaw ng hakbang.

Ang isang motor ng stepper ay isang de -koryenteng motor na nagbibigay -daan sa napaka tumpak na posisyon at kontrol ng bilis. Ang kanilang pag -ikot ay nakamit sa pamamagitan ng pagkontrol sa kasalukuyang. Ang mga stepper motor sa pangkalahatan ay dumating sa dalawang uri: solong-hakbang at multi-hakbang. Ang isang solong hakbang na motor ay lumiliko lamang ng isang hakbang anggulo nang sabay-sabay, habang ang isang multi-hakbang na motor ay maaaring maging maraming mga anggulo ng hakbang.

Ang anggulo ng hakbang ng mga stepper motor ay nakasalalay sa kanilang disenyo, karaniwang sa pagitan ng 1.8 degree o 0.9 degree. Ang bawat anggulo ng hakbang ay tumutugma sa isang posisyon ng pag -ikot, na ginagawang perpekto ang mga motor ng stepper para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng tumpak na kontrol sa posisyon, tulad ng mga printer, plotter, mga tool ng makina ng CNC, atbp.

Pag -uuri ng mga stepper motor

1. Reactive Stepper Motor

Ang stator ng reaktibo na motor ng stepper ay gawa sa mga silikon na sheet ng bakal, at ang kabaligtaran ng dalawang magnetic pole ay sugat na may parehong paikot -ikot na may iba't ibang mga direksyon na paikot -ikot. Kapag pinalakas, ang isang pares ng mga pole ng N at S ay nabuo, at walang paikot -ikot sa motor rotor. Ang rotor ng motor ay gawa sa malambot na magnetic material. Maraming mga maliliit na ngipin na may parehong sukat at ang parehong spacing sa panlabas na ibabaw ng rotor poste at ang panloob na ibabaw ng poste ng stator. Ang puwersa ng electromagnetic ay ang puwersa sa pagmamaneho para lumipat ang reaktibo na motor ng stepper. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersa ng electromagnetic, ang rotor ay lilipat sa posisyon ng maximum na magnetic permeability (o minimum na magnetic resistance) at maging sa isang balanseng estado.

2. Permanenteng Magnet Stepping Motor

Ang materyal ng rotor ng permanenteng magnet stepper motor ay permanenteng magnetism, ang bilang ng mga poste ng rotor at ang stator ay pareho, ang output metalikang kuwintas ng motor ay malaki, at ang anggulo ng hakbang ay medyo malaki, ngunit ang pagganap ng pagganap ay mabuti.

3. Mybrid stepper motor

Ang istraktura ng hybrid stepper motor stator ay katulad ng sa reaktibo na motor na stepper. Ang rotor ay nahahati sa dalawang seksyon sa direksyon ng ehe. Ang parehong bilang at laki ng maliliit na ngipin ay pantay na ipinamamahagi sa circumferential direksyon ng iron core ng dalawang seksyon, ngunit sila ay na -misplaced ng kalahati ng pitch ng ngipin. Ang isang permanenteng pang -akit ay naka -embed sa gitna ng dalawang mga cores ng bakal, upang ang iron core sa isang dulo ng rotor ay n poste at ang iron core sa kabilang dulo ay S poste, tulad ng ipinapakita sa Larawan 1.1. Ang mga polarities ng N at S ng rotor ay nananatiling hindi nagbabago, at ang sunud -sunod na pagbabago ng mga polarities ng N at S ng stator magnetic pole ay natanto sa pamamagitan ng pagkontrol sa stator na paikot -ikot na kasalukuyang, at ang isang kaukulang puwersa ay nabuo sa mga n at s pole ng rotor upang itulak ang rotor upang paikutin kung kinakailangan. Dahil ang permanenteng magnetic field ng rotor ng hybrid stepper motor ay bumubuo rin ng bahagi ng metalikang kuwintas, mas malaki ito kaysa sa metalikang kuwintas na nabuo ng stator magnetic field ng reaktibo na stepper motor.

Ang pinakamahusay na motor ng stepper ay may kakayahang maihatid ang iyong kinakailangang metalikang kuwintas habang mabilis din. Sinabi ko sa iyo ang aking pinakamahusay na mga pick depende sa kategorya ng motor ng stepper:

Ang driver ay ang circuit na kumokontrol sa pag -ikot ng motor ng stepper. Tumatanggap sila ng mga tagubilin mula sa magsusupil at nagpapadala ng kasalukuyang sa bawat yugto ng motor ng stepper. Ang pangunahing pag -andar ng driver ay upang mai -convert ang control signal sa electric current upang himukin ang stepper motor upang paikutin. Ang isang driver ay karaniwang binubuo ng isang supply ng kuryente at isang yugto ng output upang himukin ang bawat yugto ng isang motor na stepper. Sa driver, ang mga power transistors tulad ng MOSFET o BJT ay karaniwang ginagamit upang makontrol ang kasalukuyang upang himukin ang motor ng stepper.

Ang mga stepper motor at drive ay madalas na ginagamit nang magkasama para sa tumpak na posisyon at kontrol ng bilis. Ang pag -ikot ng isang stepper motor ay nakamit sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang pagkakasunud -sunod ng mga pulses na ang dalas at direksyon ay nabuo ng magsusupil. Ang driver ay nagko -convert ng mga pulses na ito sa elektrikal na kasalukuyang at ipinapadala ito sa bawat yugto ng motor ng stepper, na nagtutulak sa motor na paikutin.

Ang mga motor ng stepper at driver ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon, kabilang ang mga robotics, 3D printer, medikal na kagamitan, kagamitan sa automation, at marami pa. Kapag pumipili ng isang motor ng stepper at driver, ang mga kadahilanan tulad ng laki, metalikang kuwintas at anggulo ng motor, pati na rin ang paraan ng control, kasalukuyang at saklaw ng boltahe ng driver ay kailangang isaalang -alang. Bilang karagdagan, ang mga kadahilanan tulad ng nagtatrabaho na kapaligiran at mga katangian ng pag -load ng motor ay kailangang isaalang -alang. Halimbawa, sa mataas na temperatura o mataas na kahalumigmigan na kapaligiran, kinakailangan na pumili ng isang motor na stepper at driver na maaaring umangkop sa mga kapaligiran na ito.

Kapag pumipili ng isang stepper motor at driver, may ilang mga pangunahing mga parameter na dapat malaman. Narito ang ilang mga karaniwang mga parameter:

1. Hakbang anggulo

Ang anggulo ng hakbang ng isang motor na stepper ay karaniwang nasa pagitan ng 1.8 degree o 0.9 degree, na nangangahulugang ang bawat anggulo ng hakbang ay tumutugma sa isang pinaikot na posisyon.

2. Metalikang kuwintas

Ang metalikang kuwintas ng isang motor na stepper ay ang output ng metalikang kuwintas ng motor, karaniwang sa n m o oz-in (onsa).

3. Kasalukuyan

Tinutukoy ng kasalukuyang saklaw ng driver ang maximum na kakayahan sa drive ng motor ng stepper. Karaniwan, ang kasalukuyang motor ay direktang proporsyonal sa metalikang kuwintas nito.

4. Boltahe

Ang saklaw ng boltahe ng driver ay kailangang tumugma sa na -rate na boltahe ng motor ng stepper upang matiyak ang tamang operasyon ng motor.

5. Mga Paraan ng Kontrol

Ang mga motor ng stepper ay maaaring gumamit ng iba't ibang mga pamamaraan ng kontrol, kabilang ang mga signal ng pulso at direksyon, mga signal ng apat na yugto, at serial na komunikasyon.

6. Resolusyon

Ang paglutas ng isang motor ng stepper ay ang pinakamaliit na halaga ng paggalaw na maaaring makamit ng motor, karaniwang sa mga hakbang o linear na distansya.

7. Laki ng motor

Ang laki ng stepper motor ay kailangang tumugma sa senaryo ng aplikasyon upang matiyak na ang motor ay maaaring mai -install sa nais na lokasyon.

Sa buod, ang mga motor ng stepper at drive ay isang pangkaraniwang sistema ng motor para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng tumpak na posisyon at kontrol ng bilis. Kapag pumipili ng isang stepper motor at driver, maraming mga kadahilanan ang kailangang isaalang -alang, kabilang ang mga anggulo ng hakbang, metalikang kuwintas, kasalukuyang, boltahe, paraan ng kontrol, paglutas, at laki ng motor.