Görüntüleme: 9 Yazar: Site Editörü Yayınlanma Tarihi: 2023-05-16 Kaynak: Alan
Bu yazımızda step motorların temellerini ele alacağız.Step motorların çalışma prensibi, kontrol yöntemi, kullanımı ve çeşitleri hakkında bilgi edineceksiniz.
Bir step motor, ana özelliği şaftının adımlar uygulayarak, yani sabit bir derece hareket ederek dönmesi olan bir elektrik motorudur.Bu özellik, motorun iç yapısı sayesinde elde edilir ve herhangi bir sensöre ihtiyaç duymadan, adımların nasıl gerçekleştirildiğini basit bir şekilde sayarak milin tam açısal konumunun bilinmesine olanak sağlar.Bu özellik aynı zamanda geniş bir uygulama yelpazesine uygun olmasını sağlar.
Tüm elektrik motorlarında olduğu gibi, step motorlarda da sabit bir parça (stator) ve hareketli bir parça (rotor) bulunur.Stator üzerinde, üzerine bobinlerin bağlandığı dişler bulunurken, rotor ya kalıcı bir mıknatıs ya da değişken relüktanslı bir demir çekirdektir.Daha sonra farklı rotor yapılarına daha derinlemesine dalacağız.Step motorun temel çalışma prensibi şu şekildedir: Stator fazlarından bir veya birkaçına enerji verildiğinde bobinden akan akımla bir manyetik alan oluşturulur ve rotor bu alanla hizalanır.Farklı fazları sırayla besleyerek rotor, istenen son konuma ulaşmak için belirli bir miktarda döndürülebilir.
Piyasada, belirli uygulamalar için farklı özellikler sergileyen farklı step motor sürücüleri bulunmaktadır.En önemli özellikler giriş arayüzünü içerir.En yaygın seçenekler şunlardır:
Adım/Yön – Sürücü, Adım pinine bir darbe göndererek, motorun, yönü Yön pinindeki seviye tarafından belirlenen bir adım gerçekleştirecek şekilde çıkışını değiştirir.
Faz/Etkinleştir – Her stator sargısı fazı için Faz, mevcut yönü belirler ve faza enerji verildiğinde Etkinleştirmeyi tetikler.
PWM – Düşük ve yüksek taraf FET'lerin kapı sinyallerini doğrudan kontrol eder.
Bir step motor sürücüsünün bir diğer önemli özelliği, yalnızca sarımdaki voltajı veya aynı zamanda içinden akan akımı da kontrol edebilmesidir:
Gerilim kontrolü ile sürücü yalnızca sargı üzerindeki gerilimi düzenler.Geliştirilen tork ve adımların yürütülme hızı yalnızca motor ve yük özelliklerine bağlıdır.
Akım kontrol sürücüleri, üretilen tork ve dolayısıyla tüm sistemin dinamik davranışı üzerinde daha iyi kontrol sağlamak amacıyla aktif bobinden akan akımı düzenledikleri için daha gelişmiştir.
Reaktif step motorun statoru silikon çelik saclardan yapılmıştır ve karşıt iki manyetik kutup, farklı sargı yönleriyle aynı sargıyla sarılır.Enerji verildiğinde bir çift N ve S kutbu oluşur ve motor rotorunda sargı yoktur.Motorun rotoru yumuşak manyetik malzemeden yapılmıştır.Rotor kutbunun dış yüzeyi ile stator kutbunun iç yüzeyi üzerinde aynı boyutta ve aynı aralıklarda çok sayıda küçük diş bulunmaktadır.Elektromanyetik kuvvet, reaktif step motorun hareket etmesini sağlayan itici güçtür.Elektromanyetik kuvvetin etkisi altında rotor, maksimum manyetik geçirgenlik (veya minimum manyetik direnç) konumuna hareket edecek ve dengeli bir durumda olacaktır.
Sabit mıknatıslı step motorun rotorunun malzemesi kalıcı mıknatıstır, rotorun ve statorun kutup sayısı aynıdır, motorun çıkış torku büyüktür ve adım açısı nispeten büyüktür, ancak çalışma performansı iyidir.
Hibrit step motor statorunun yapısı reaktif step motorunkiyle aynıdır.Rotor eksenel yönde iki bölüme ayrılmıştır.Aynı sayıda ve büyüklükteki küçük dişler, iki bölümün demir çekirdeğinin çevresel yönünde eşit olarak dağılmıştır, ancak diş aralığının yarısı kadar yanlış yerleştirilmişlerdir.İki demir çekirdeğin ortasına kalıcı bir mıknatıs yerleştirilmiştir, böylece Şekil 1.1'de gösterildiği gibi rotorun bir ucundaki demir çekirdek N kutbu, diğer ucundaki demir çekirdek ise S kutbu olur.Rotorun N ve S polariteleri değişmeden kalır ve stator manyetik kutuplarının N ve S polaritelerinin sıralı değişimi, stator sargı akımının kontrol edilmesiyle gerçekleştirilir ve rotorun N ve S kutuplarında buna karşılık gelen bir kuvvet oluşturulur. Rotoru gerektiği gibi dönecek şekilde itmek için.Hibrit step motorun rotorunun kalıcı manyetik alanı da torkun bir kısmını oluşturduğundan, reaktif step motorun stator manyetik alanı tarafından üretilen torktan daha büyüktür.
CNC için bir step motor seçmek, tork ve RPM (hız) gereksinimlerinizi anlamakla ilgilidir.
En iyi step motor, gerekli torku sağlama kapasitesine sahip olduğu kadar yeterince hızlı da olacaktır. Step motorun kategorisine bağlı olarak size en iyi seçimlerimi anlatacağım:
Artık step motorların çalışma prensiplerini anladığımıza göre diğer motor türlerine göre avantajlarını ve dezavantajlarını özetlemekte fayda var.
Adım motorları, elektrik darbelerini hassas mekanik hareketlere dönüştüren elektrik motorlarıdır ve bu da onları birçok tıbbi uygulama için ideal bir çözüm haline getirir.Tıbbi cihazlar ve ekipmanlar genellikle yüksek hassasiyetli konumlandırma, düşük gürültü ve yüksek tork yetenekleri gerektirir ve bunların tümü adım motorlarıyla elde edilebilir.
Step motorların başlıca faydalarından biri hassas ve doğru hareketler sağlama yetenekleridir.Bu, onları cerrahi robotlar, infüzyon pompaları ve BT tarayıcıları gibi, amaçlanan yoldan veya konumdan küçük sapmaların bile ciddi sonuçlara yol açabileceği tıbbi uygulamalar için mükemmel bir seçim haline getirir.Kademeli motorlar ayrıca cerrahi prosedürlerde ve tıbbi görüntülemede gerekli olan düzgün, kontrollü hareket sağlayacak şekilde de programlanabilir.Yüzde adım hatası motor döndükçe birikmez.
1. Redüksiyon dişlisi olmadan çok yavaş hızlar da dahil olmak üzere geniş hız aralığında çalışabilir.
2. Step motor, başlatma, durdurma ve ters mod sırasında mükemmel tepki sağlar.
3. Fırça veya komütatör kullanılmadığından son derece güvenilirdir.Ömrü rulmanın ömrüne bağlıdır.
4. Step motor kontrol devresi basit ve düşük maliyetlidir.Esas olarak düşük güçlü uygulamalarda kullanılır. Step motorun faz sayısı: motorun içindeki bobin gruplarının sayısını ifade eder.Şu anda iki fazlı ve üç fazlı yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Adım açısı: bir darbe sinyaline karşılık gelen, motor rotorunun açısal yer değiştirmesi.
Elektriksel parametreler: akım, direnç, endüktans.
Tutma torku: step motora enerji verildiği ancak dönmediği anı ifade eder, stator rotoru kilitler.
2. Konumlandırma torku: Motora güç verilmediğinde motor rotorunun kilitleme torku.
3. Çalışma torku-frekans özellikleri: Belirli test koşulları altında ölçülen, motorun çalışması sırasında çıkış torku ile frekans arasındaki ilişkinin eğrisi.
İlk olarak, adım motoru esas olarak konumlandırma gereksinimleri olan bazı durumlarda kullanılır, örneğin: tel kesme masasının sürüklenmesi, tafting makinesi masası (gözenek konumlandırma), paketleme makinesi (sabit uzunluk), temel olarak konumlandırmayı içeren tüm durumlarda kullanın.
İkincisi, 3D yazıcılarda, izleme ekipmanlarında, akıllı kilitlerde, kan analiz cihazlarında, akıllı mikroskoplarda, görüntü test cihazlarında ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır; özellikle kararlı çalışma, düşük gürültü, hızlı yanıt, uzun servis ömrü ve yüksek çıkış torku gerektiren uygulamalar için uygundur. .
Üçüncüsü, adım motorları tekstil makinelerinde ve bilgisayarlı nakış makineleri gibi ekipmanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu tip adım motorlarının özellikleri, torkun yüksek olmaması, sık başlatma tepki hızının hızlı olması, çalışma gürültüsünün düşük olması, çalışmanın kararlı olması ve kontrol performansının iyi olmasıdır., Tüm makinenin maliyeti düşüktür.
Kademeli motor uygulama önlemleri:
1. Adım motoru düşük hızlı durumlarda kullanılır --- hız, dakikada 1000 devri (0,9 derecede 6666PPS), tercihen 1000-3000PPS (0,9 derece) aşmaz ve olabilir Burada yavaşlatıcı bir cihaz tarafından kullanılıyor.Şu anda motor yüksek çalışma verimliliğine ve düşük gürültüye sahiptir.
2. Adım motoru tam adım durumunu kullanmamak en iyisidir, tam adım durumunda titreşim büyüktür.
3. Atalet momenti büyük olan yükler için büyük gövdeli motor seçilmelidir.
4. Motor daha yüksek hızda olduğunda veya büyük bir atalet yükünde olduğunda bu gendir.
