Summary:...
Шаговые двигатели известны своим точным позиционированием и возможностью передачи высокого крутящего момента на низких скоростях, но их необходимо тщательно подбирать, чтобы обеспечить соответствие двигателя нагрузке и параметрам приложения, чтобы свести к минимуму возможность сбоя шага или остановки двигателя. . Добавление коробки передач к системе шагового двигателя может улучшить характеристики двигателя за счет уменьшения отношения инерции нагрузки к двигателю, увеличения крутящего момента к нагрузке и уменьшения вибрации двигателя.
Отношение инерции тормозной нагрузки к двигателю
Причина, по которой шаговый двигатель теряет шаг в приложении, - это инерция. Отношение инерции нагрузки к инерции двигателя определяет способность двигателя управлять нагрузкой и управлять ею, особенно в частях движения, связанных с ускорением и замедлением. Если инерция нагрузки особенно выше, чем инерция двигателя, двигатель будет испытывать трудности при управлении нагрузкой. И может возникнуть перегрузка (больше шагов, чем требуется инструкцией) или отрицательный импульсный сигнал (несоответствие). Очень высокое отношение инерции нагрузки к двигателю может привести к тому, что мотор-редуктор потребляет чрезмерный ток и остановится.
Один из способов уменьшить коэффициент инерции - использовать двигатель большего размера с большей инерцией. Однако это означает более высокую стоимость, больший вес, а также вызывает эффект просачивания в другие части системы, такие как муфты, кабели и компоненты привода. Однако добавление понижающей коробки передач в систему может уменьшить отношение нагрузки к моменту инерции, которое является квадратом передаточного отношения.
Увеличьте крутящий момент к нагрузке
Еще одна причина использования шагового двигателя с коробкой передач заключается в том, что он может добавить больше крутящего момента для привода нагрузки. Когда нагрузка приводится в действие комбинацией мотор-редуктор, редуктор умножается на крутящий момент двигателя, который пропорционален передаточному отношению и эффективности редуктора.
Однако, хотя коробка передач может увеличивать крутящий момент, скорость будет снижена. (Вот почему их иногда называют «редукторами скорости» или (редукторами)). Другими словами, когда к двигателю добавляется редуктор, двигатель должен вращаться быстрее, чтобы обеспечить заданную скорость для привода нагрузки.
Отношение уменьшения крутящего момента шагового двигателя к увеличению скорости такое же, что связано с пусковым моментом и другими потерями. Обратное соотношение, которое существует между скоростью и крутящим моментом, означает, что до того, как двигатель не сможет обеспечить требуемый крутящий момент (даже если умножить его на передаточное число), единственное, что реально сделать - это увеличить скорость.
Уменьшить резонанс и вибрацию
Однако увеличение скорости двигателя имеет преимущество. Дополнительная скорость двигателя После установки коробки передач двигатель работает за пределами диапазона резонансных частот, и тряска и вибрация могут привести к потере шага двигателя или даже к его остановке.
Чтобы гарантировать, что коробка передач имеет правильные значения крутящего момента, скорости и инерции, очень важно выбрать высокоточный редуктор с низким люфтом, особенно при подключении редуктора к шаговому двигателю.
Напомним, что шаговый двигатель работает в системе с разомкнутым контуром, и люфт в коробке передач снижает точность позиционирования системы, и нет обратной связи для отслеживания или исправления ошибки настройки. Вот почему в шаговых двигателях обычно используются высокоточные планетарные редукторы с люфтом от 2 до 3 угловых минут. Некоторые производители могут поставлять шаговые двигатели с шестернями с гармонической передачей, которые могут продемонстрировать нулевой люфт во многих сценариях применения.
EN
