Шаговые двигатели, драйверы шаговых двигателей, контроллеры шаговых двигателей и шаговые двигатели с регулированием скорости

Шаговые двигатели, драйверы и контроллеры шаговых двигателей

шаговые двигатели

Шаговые двигатели обеспечивают простое точное позиционирование. Они используются в различных типах оборудования для точного регулирования угла поворота и скорости с помощью импульсных сигналов. Шаговые двигатели с компактным корпусом генерируют высокий крутящий момент и идеально подходят для быстрого ускорения и отклика. Шаговые двигатели также удерживают свое положение при остановке благодаря своей механической конструкции. Решения для шаговых двигателей состоят из драйвера (принимает импульсные сигналы и преобразует их в движение двигателя) и шагового двигателя.

Oriental Motor предлагает множество решений для самых разных областей применения:

  • AlphaStep Шаговые двигатели с замкнутым контуром, 2-фазные шаговые двигатели, 5-фазные шаговые двигатели
  • Опции с редуктором, энкодером и электромагнитным тормозом
  • Драйверы шаговых двигателей с входом переменного или постоянного тока
  • Размеры рамы от 0.79 дюйма (20 мм) до 3.54 дюйма (90 мм)

Шаговые двигатели (только двигатель)

шаговые двигатели

Oriental Motor предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей, в том числе; Шаговые двигатели AlphaStep с обратной связью, 2-фазные шаговые двигатели и 5-фазные шаговые двигатели доступны с размерами корпуса от 0.79 дюйма (20 мм) до 3.54 дюйма (90 мм). Предлагаются пять шаговых двигателей с редуктором, варианты энкодера и тормоза, а также различные обмотки двигателя.

  • Шаговые двигатели 0.79–3.54 дюйма (20–90 мм) NEMA 8–NEMA 34 типоразмера корпуса
  • Доступны шестерни без люфта, с малым люфтом и прямозубые.
  • AlphaStep Шаговые двигатели с обратной связью, 2-фазные шаговые двигатели и 5-фазные шаговые двигатели
  • Опции энкодера и электромагнитного тормоза

Драйверы шагового двигателя

Драйверы шагового двигателя

Драйверы шаговых двигателей преобразуют импульсные сигналы от контроллера в движение двигателя для достижения точного позиционирования.

  • Вход переменного или постоянного тока
  • AlphaStep Шаговые двигатели с обратной связью, 2-фазные драйверы шаговых двигателей или 5-фазные шаговые двигатели
  • Импульсный вход, встроенный контроллер или EtherNet/IP™, EtherCAT, PROFINET-совместимые версии
  • Тип платы или коробки

EtherNet/IP™ является торговой маркой ODVA.

Шаговые двигатели и драйверы с регулированием скорости

Шаговые двигатели и драйверы с регулированием скорости

Система управления скоростью SC серии CVK предлагает простую конфигурацию, состоящую из шагового двигателя, драйвера и программируемого контроллера. Рабочая скорость, время разгона и торможения, рабочий ток могут быть установлены с помощью переключателей драйвера, а простое переключение входа FWD (RVS) в положение ON или OFF обеспечивает простоту управления.

  • Генератор импульсов не нужен
  • возможны 2 настройки скорости
  • Компактный шаговый двигатель с высоким крутящим моментом
Читайте также:
Толщина бетона для сарая | Сколько тебе надо

Контроллеры/сетевые шлюзы

Контроллеры/сетевые шлюзы

Контроллеры и сетевые шлюзы для использования с системами управления движением.

  • Контроллеры для использования с драйверами импульсного входа
  • Сетевые преобразователи/шлюзы (связь RS-485)
    • ЭфирКэт
    • CC-ссылка
    • МЕЧАТРОЛИНК

    Шаговые двигатели и драйверы

    Шаговый двигатель используется для достижения точного позиционирования с помощью цифрового управления. Двигатель работает за счет точной синхронизации с импульсным сигналом, поступающим от контроллера к драйверу. Шаговые двигатели с их способностью создавать высокий крутящий момент на низкой скорости при минимальных вибрациях идеально подходят для приложений, требующих быстрого позиционирования на небольшом расстоянии.

    Точное позиционирование с мелкими шагами

    Прекрасные шаги с шаговыми двигателями

    Шаговый двигатель вращается с фиксированным углом шага, как секундная стрелка часов. Этот угол называется «базовым углом шага». Oriental Motor предлагает шаговые двигатели с базовым углом шага 0.36°, 0.72°, 0.9° и 1.8°. 5-фазные шаговые двигатели имеют угол шага 0.36° и 0.72°, а 2-фазные шаговые двигатели имеют угол шага 0.9° и 1.8°.

    Использование технологии гибридных шаговых двигателей

    Гибридный шаговый двигатель представляет собой комбинацию двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного шагового двигателя намагничивается в осевом направлении, как шаговый двигатель с постоянными магнитами, а статор питается электромагнитным полем, как шаговый двигатель с переменным сопротивлением. И статор, и ротор многозубчатые.

    Гибридный шаговый двигатель имеет аксиально намагниченный ротор, то есть один конец намагничен как северный полюс, а другой конец как южный полюс. Зубчатые чашки ротора размещены на каждом конце магнита, и чашки смещены на половину шага зубьев.

    Ротор гибридного шагового двигателя

    Простое управление с помощью импульсных сигналов

    Ниже показана конфигурация системы для высокоточного позиционирования. Угол поворота и скорость шагового двигателя можно точно контролировать с помощью импульсных сигналов от контроллера.

    Система шагового двигателя

    Что такое импульсный сигнал?

    Импульсный сигнал представляет собой электрический сигнал, уровень напряжения которого постоянно меняется между ON и OFF. Каждый цикл ВКЛ/ВЫКЛ считается как один импульс. Команда с одним импульсом заставляет выходной вал двигателя провернуться на один шаг. Уровни сигналов, соответствующие состояниям включения и выключения напряжения, обозначаются как «H» и «L» соответственно.

    Импульсные сигналы

    Количество оборотов пропорционально количеству импульсов

    Количество оборотов шагового двигателя пропорционально количеству импульсных сигналов (число импульсов), подаваемых на драйвер. Зависимость вращения шагового двигателя (угол поворота выходного вала двигателя) от количества импульсов выражается следующим образом:

    Вращение шагового двигателя

    Скорость пропорциональна скорости импульса

    Скорость шагового двигателя пропорциональна скорости импульсных сигналов (частоте импульсов), подаваемых на драйвер. Соотношение частоты импульсов [Гц] и скорости двигателя [об/мин] выражается следующим образом:

    Скорость шагового двигателя

    Создание высокого крутящего момента с компактным корпусом

    Шаговые двигатели генерируют высокий крутящий момент при компактном корпусе. Эти особенности обеспечивают превосходное ускорение и реакцию, что, в свою очередь, делает эти двигатели подходящими для приложений с высокими требованиями к крутящему моменту, когда двигатель должен часто запускаться и останавливаться. Чтобы удовлетворить потребность в большем крутящем моменте на низкой скорости, Oriental Motor также предлагает мотор-редукторы, сочетающие компактную конструкцию и высокий крутящий момент.

    Крутящий момент шагового двигателя

    Двигатель удерживает себя в остановленном положении

    Шаговые двигатели продолжают генерировать удерживающий момент даже в состоянии покоя. Это означает, что двигатель можно удерживать в остановленном положении без использования механического тормоза.

    Как только питание отключается, момент самоудержания двигателя теряется, и двигатель больше не может удерживаться в остановленном положении при вертикальных операциях или при приложении внешней силы. В лифтах и ​​подобных устройствах используйте тормоз электромагнитного типа.

    Шаговый двигатель, удерживающий крутящий момент в состоянии покоя

    Шаговые двигатели и драйверы с обратной связью — AlphaStep

    AlphaStep состоит из шагового двигателя и драйверов, разработанных для максимального использования возможностей шагового двигателя. Эти продукты обычно работают синхронно с импульсными командами, но когда происходит внезапное ускорение или изменение нагрузки, уникальный режим управления поддерживает операцию позиционирования. Модели AlphaStep также могут выдавать сигналы завершения позиционирования и аварийные сигналы, что повышает надежность оборудования, с которым они работают.

    Шаговые двигатели AlphaStep

    Типы операционных систем

    Каждый шаговый двигатель и драйвер сочетают в себе шаговый двигатель, выбранный из различных типов, со специальным драйвером. Доступны драйверы, работающие в режиме импульсного ввода и в режиме встроенного контроллера. Вы можете выбрать желаемую комбинацию в соответствии с требуемой операционной системой.

    Драйвер импульсного входа

    Двигатель может управляться с помощью генератора импульсов, предоставленного пользователем. Рабочие данные вводятся в генератор импульсов заранее. Затем пользователь выбирает рабочие данные на главном программируемом контроллере, затем вводит рабочую команду.

    Системы шаговых двигателей с импульсным входом

    Встроенный драйвер контроллера

    Встроенная функция генерации импульсов позволяет управлять двигателем через непосредственно подключенный персональный компьютер или программируемый контроллер. Так как не требуется отдельного генератора импульсов, драйверы этого типа экономят место и упрощают проводку.

    Встроенный контроллер шагового двигателя

    Разница между входными характеристиками переменного и постоянного тока

    Шаговый двигатель приводится в действие постоянным напряжением, подаваемым через драйвер. В двигателях и драйверах Oriental Motor с входным напряжением 24 В постоянного тока на двигатель подается 24 В постоянного тока. В двигателях и приводных системах на 100–115 В переменного тока вход выпрямляется до постоянного тока, а затем на двигатель подается примерно 140 В постоянного тока (некоторые продукты являются исключением из этого правила).

    Эта разница в напряжении, подаваемом на двигатели, проявляется как разница в характеристиках крутящего момента на высоких скоростях. Это связано с тем, что чем выше приложенное напряжение, тем быстрее будет нарастание тока через обмотки двигателя, что облегчает подачу номинального тока на более высоких скоростях. Таким образом, двигатель переменного тока и система драйвера имеют превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких скоростей, предлагая большое передаточное число.

    Для вашего приложения рекомендуется использовать двигатель с входом переменного тока и приводные системы, совместимые с более широким диапазоном рабочих условий, чем системы с входом постоянного тока.

    Понимание типов шаговых двигателей и режимов работы для управления движением

    steppermotor

    Шаговые двигатели часто являются чрезвычайно важным компонентом в системе управления движением. В широком смысле шаговые двигатели аналогичны устаревшим асинхронным двигателям переменного тока в том, что они имеют как статор, так и ротор; однако на этом сходство заканчивается. Шаговые двигатели представляют собой тип синхронного двигателя постоянного тока. В то время как вращением асинхронного двигателя практически невозможно управлять, вращением шагового двигателя можно управлять с поразительной степенью точности. Шаговые двигатели могут создавать полный мгновенный крутящий момент даже в состоянии покоя. Это делает их очень полезными для приложений управления движением, где точность, воспроизводимость и мощность имеют первостепенное значение.

    Типы шаговых двигателей

    Существует три основных типа шаговых двигателей:

    1. Шаговый двигатель с постоянным магнитом. Шаговые двигатели с постоянными магнитами имеют роторы с постоянными магнитами, которые взаимодействуют с электромагнитами статора для создания вращения и крутящего момента. Шаговые двигатели с постоянными магнитами обычно имеют сравнительно низкую потребляемую мощность и могут создавать больший крутящий момент на единицу входной мощности.
    2. Шаговый двигатель с переменным сопротивлением. Шаговые роторы VR не имеют постоянных магнитов. Скорее, они сделаны из простого железа и напоминают шестерню с выступами или «зубьями» по окружности ротора. Зубцы ведут к шаговым двигателям VR, которые имеют очень высокую степень углового разрешения; однако эта точность обычно достигается за счет крутящего момента.
    3. Гибридный синхронный шаговый двигатель. Шаговые роторы HS используют лучшие характеристики шаговых двигателей PM и VR. Ротор в двигателе HS имеет сердечник с постоянными магнитами, а окружность изготовлена ​​из простого железа и имеет зубья. Таким образом, гибридный синхронный двигатель имеет как высокое угловое разрешение, так и и высокий крутящий момент.

    Режимы работы

    Шаговые двигатели имеют три основных режима работы. На примере ротора с 200 зубьями режимы работы следующие:

    Создание правильного двигателя для удовлетворения ваших потребностей

    Роль технологии интеллектуальных линейных двигателей в промышленных производственных линиях

    Роль технологии интеллектуальных линейных двигателей в промышленных производственных линиях
    1. Полношаговый режим. На каждый оборот вала двигателя на 360° ротор проходит 200 различных шагов, каждый ровно на 1.8°. Во время работы полного шага две фазы на статоре всегда находятся под напряжением. Это обеспечивает максимальный крутящий момент, но угловое разрешение ограничено количеством зубьев на роторе.
    2. Полушаговый режим. На каждый оборот вала двигателя на 360° ротор проходит 400 различных шагов, каждый ровно на 0.9°. Во время полушага происходит чередование между включением одной или двух фаз на статоре. Это обеспечивает удвоенный уровень углового разрешения для повышения точности позиционирования, но достигается за счет крутящего момента.
    3. Микрошаговый режим. На каждый оборот вала двигателя на 360° ротор совершает 51,200 0.007 различных шагов, каждый ровно на 30°. Во время микрошагового режима фазы на статоре могут быть под напряжением, обесточены или частично под напряжением. Этот режим используется в приложениях, где требуется высокоточное позиционирование, хотя номинальный крутящий момент может быть снижен на целых XNUMX %.

    Важные соображения

    При выборе шагового двигателя для вашего приложения важно проанализировать кривую скорости вращения двигателя. Эти данные, которые должны быть предоставлены производителем, являются графическим представлением крутящего момента двигателя при заданной скорости. Кривая крутящего момента двигателя должна точно соответствовать требованиям приложения, в противном случае производительность системы будет не такой, как ожидалось.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: