Միկրո քայլային շարժիչների հիմնական պարամետրերը. ճշգրիտ ընտրության և կատարողականի օպտիմալացման հիմնական ուղեցույց

Ավտոմատացման սարքավորումներում, ճշգրիտ գործիքներում, ռոբոտներում և նույնիսկ ամենօրյա 3D տպիչներում և խելացի տան սարքերում միկրոքայլային շարժիչները անփոխարինելի դեր են խաղում իրենց ճշգրիտ դիրքավորման, պարզ կառավարման և բարձր ծախսարդյունավետության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, շուկայում առկա ապրանքների ապշեցուցիչ բազմազանության առջև, ինչպե՞ս ընտրել ձեր կիրառման համար ամենահարմար միկրոքայլային շարժիչը: Դրա հիմնական պարամետրերի խորը ըմբռնումը հաջող ընտրության առաջին քայլն է: Այս հոդվածը կտրամադրի այս հիմնական ցուցանիշների մանրամասն վերլուծություն՝ ձեզ օգնելու կայացնել տեղեկացված որոշումներ:

1. Քայլի անկյուն

Սահմանում.Իմպուլսային ազդանշան ստանալուց հետո քայլային շարժիչի պտտման տեսական անկյունը քայլային շարժիչի ամենակարևոր ճշգրտության ցուցանիշն է։

Ընդհանուր արժեքներ՝Ստանդարտ երկֆազ հիբրիդային միկրոքայլային շարժիչների համար սովորական քայլի անկյունները 1.8° (200 քայլ մեկ պտույտի համար) և 0.9° (400 քայլ մեկ պտույտի համար) են: Ավելի ճշգրիտ շարժիչները կարող են հասնել ավելի փոքր անկյունների (օրինակ՝ 0.45°):

Լուծում:Որքան փոքր է քայլի անկյունը, այնքան փոքր է շարժիչի մեկ քայլ շարժման անկյունը, և այնքան բարձր է տեսական դիրքի լուծաչափը, որը կարող է ստացվել։

Կայուն աշխատանք. Նույն արագության դեպքում, փոքր քայլի անկյունը սովորաբար նշանակում է ավելի հարթ աշխատանք (հատկապես միկրոքայլային շարժիչի դեպքում):

  Ընտրության կետեր.Ընտրեք կիրառման համար անհրաժեշտ նվազագույն շարժման հեռավորության կամ դիրքորոշման ճշգրտության պահանջներին համապատասխան: Բարձր ճշգրտության կիրառությունների համար, ինչպիսիք են օպտիկական սարքավորումները և ճշգրիտ չափիչ գործիքները, անհրաժեշտ է ընտրել ավելի փոքր քայլերի անկյուններ կամ ապավինել միկրոքայլային շարժիչի տեխնոլոգիային:

 2. Պահող մոմենտ

Սահմանում.Առավելագույն ստատիկ մոմենտը, որը շարժիչը կարող է առաջացնել անվանական հոսանքի դեպքում և լարված վիճակում (առանց պտույտի): Միավորը սովորաբար N · սմ կամ oz · դյույմ է:

Կարևորություն՝Սա շարժիչի հզորությունը չափելու հիմնական ցուցիչն է, որը որոշում է, թե որքան արտաքին ուժ կարող է դիմադրել շարժիչը՝ առանց քայլը կորցնելու անշարժ վիճակում, և որքան բեռ կարող է այն շարժել մեկնարկի/կանգնեցման պահին։ 

  Ազդեցություն՝Անմիջապես կապված է բեռի չափի և շարժիչի կողմից առաջ մղվող արագացման ունակության հետ։ Անբավարար պտտող մոմենտը կարող է հանգեցնել դժվարության մեկնարկի, աշխատանքի ընթացքում քայլի կորստի և նույնիսկ կանգառի։

 Ընտրության կետեր.Սա ընտրության ժամանակ հաշվի առնելու հիմնական պարամետրերից մեկն է։ Անհրաժեշտ է ապահովել, որ շարժիչի պահող մոմենտը մեծ լինի բեռի կողմից պահանջվող առավելագույն ստատիկ մոմենտից, և որ կա բավարար անվտանգության մարժա (սովորաբար խորհուրդ է տրվում 20%-50%)։ Հաշվի առեք շփման և արագացման պահանջները։

3. Փուլային հոսանք

Սահմանում.Առավելագույն հոսանքը (սովորաբար RMS արժեքը), որը թույլատրվում է անցնել շարժիչի յուրաքանչյուր փուլային փաթույթով անվանական աշխատանքային պայմաններում։ Միավոր Ամպեր (Ա)։

  Կարևորություն՝Անմիջապես որոշում է շարժիչի կողմից առաջացող պտտող մոմենտի մեծությունը (պտտող մոմենտը մոտավորապես համեմատական ​​է հոսանքին) և ջերմաստիճանի բարձրացումը։

Հարաբերությունը շարժիչի հետ.Կարևոր է։ Էլեկտրաշարժիչը պետք է հագեցած լինի դրայվերով, որը կարող է ապահովել անվանական փուլային հոսանքը (կամ կարող է կարգավորվել այդ արժեքին համապատասխան)։ Անբավարար փոխանցման հոսանքը կարող է հանգեցնել շարժիչի ելքային պտտող մոմենտի նվազմանը։ Չափազանց շատ հոսանքը կարող է այրել փաթույթը կամ առաջացնել գերտաքացում։

 Ընտրության կետեր.Հստակ նշեք կիրառման համար անհրաժեշտ պտտող մոմենտը, ընտրեք համապատասխան հոսանքի սպեցիֆիկացիայի շարժիչը՝ հիմնվելով շարժիչի պտտող մոմենտի/հոսանքի կորի վրա և խստորեն համապատասխանեցրեք դրայվերի հոսանքի ելքային հզորությանը։

4. Փաթույթի դիմադրությունը մեկ փուլի համար և փաթույթի ինդուկտիվությունը մեկ փուլի համար

Դիմադրություն (R):

Սահմանում.Յուրաքանչյուր փուլային փաթույթի հաստատուն հոսանքի դիմադրությունը։ Միավորը օհմ է (Ω)։

  Ազդեցություն՝Ազդում է դրայվերի էլեկտրամատակարարման լարման պահանջարկի վրա (ըստ Օմի օրենքի՝ V=I * R) և պղնձի կորստի (ջերմության առաջացում, հզորության կորուստ=I² * R): Որքան մեծ է դիմադրությունը, այնքան բարձր է պահանջվող լարումը նույն հոսանքի դեպքում, և այնքան մեծ է ջերմության առաջացումը:

Ինդուկտիվություն (L):

Սահմանում.Յուրաքանչյուր փուլային փաթույթի ինդուկտիվությունը։ Միլիհենրի միավոր (մՀ)։

Ազդեցություն՝կարևոր է բարձր արագության աշխատանքի համար: Ինդուկտիվությունը կարող է խոչընդոտել հոսանքի արագ փոփոխություններին: Որքան մեծ է ինդուկտիվությունը, այնքան դանդաղ է հոսանքի բարձրացումը/անկումը, սահմանափակելով շարժիչի ունակությունը բարձր արագություններում հասնել անվանական հոսանքի, ինչը հանգեցնում է մեծ արագություններում պտտող մոմենտի կտրուկ նվազմանը (մոմենտի անկում):

 Ընտրության կետեր.

Ցածր դիմադրության և ցածր ինդուկտիվության շարժիչները սովորաբար ունեն ավելի լավ բարձր արագության կատարողականություն, բայց կարող են պահանջել ավելի բարձր հոսանքներ կամ ավելի բարդ տեխնոլոգիաներ։

Բարձր արագության կիրառությունները (օրինակ՝ բարձր արագությամբ բաշխման և սկանավորման սարքավորումները) պետք է առաջնահերթություն տան ցածր ինդուկտիվությամբ շարժիչներին։

Էլեկտրաէներգիայի փոխանցման սարքը պետք է կարողանա ապահովել բավականաչափ բարձր լարում (սովորաբար «I R»-ի լարման մի քանի անգամ մեծ)՝ ինդուկտիվությունը հաղթահարելու և բարձր արագությամբ հոսանքի արագ առաջացման ապահովման համար։

5. Ջերմաստիճանի բարձրացում և մեկուսացման դաս

 Ջերմաստիճանի բարձրացում.

Սահմանում.Էլեկտրաշարժիչի փաթույթի ջերմաստիճանի և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի միջև եղած տարբերությունը՝ անվանական հոսանքի և կոնկրետ աշխատանքային պայմանների դեպքում ջերմային հավասարակշռության հասնելուց հետո։ Միավոր՝ ℃։

Կարևորություն՝Ջերմաստիճանի չափազանց բարձրացումը կարող է արագացնել մեկուսացման ծերացումը, նվազեցնել մագնիսական կատարողականությունը, կրճատել շարժիչի կյանքը և նույնիսկ առաջացնել անսարքություններ։

Մեկուսացման մակարդակ՝

Սահմանում.Շարժիչի փաթույթների մեկուսացման նյութերի ջերմակայունության մակարդակի ստանդարտը (օրինակ՝ B մակարդակ 130°C, F մակարդակ 155°C, H մակարդակ 180°C):

Կարևորություն՝որոշում է շարժիչի առավելագույն թույլատրելի աշխատանքային ջերմաստիճանը (շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան + ջերմաստիճանի բարձրացում + տաք կետի սահման ≤ մեկուսացման մակարդակի ջերմաստիճան):

Ընտրության կետեր.

Հասկացեք կիրառման միջավայրի ջերմաստիճանը։

Գնահատեք կիրառման աշխատանքային ցիկլը (անընդհատ կամ ընդհատվող աշխատանք):

Ընտրեք բավականաչափ բարձր մեկուսացման մակարդակ ունեցող շարժիչներ, որպեսզի ապահովվի, որ փաթույթի ջերմաստիճանը չգերազանցի մեկուսացման մակարդակի վերին սահմանը՝ սպասվող աշխատանքային պայմաններում և ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում: Ջերմության ցրման լավ նախագծումը (օրինակ՝ ջերմափոխանակիչների տեղադրում և հարկադիր օդային սառեցում) կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել ջերմաստիճանի բարձրացումը:

6. Շարժիչի չափը և տեղադրման եղանակը

  Չափսը՝Հիմնականում վերաբերում է ֆլանշի չափսին (օրինակ՝ NEMA ստանդարտներին, ինչպիսիք են NEMA 6, NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17 կամ մետրիկ չափերին, ինչպիսիք են 14 մմ, 20 մմ, 28 մմ, 35 մմ, 42 մմ) և շարժիչի կորպուսի երկարությանը: Չափսը անմիջականորեն ազդում է ելքային պտտող մոմենտի վրա (սովորաբար որքան մեծ է չափը և որքան երկար է կորպուսը, այնքան մեծ է պտտող մոմենտը):

NEMA6 (14 մմ):

NEMA8 (20 մմ):

NEMA11 (28 մմ):

NEMA14 (35 մմ):

NEMA17 (42 մմ):

Տեղադրման մեթոդներ.Տարածված մեթոդներից են առջևի ֆլանշի տեղադրումը (պտուտակավոր անցքերով), հետևի կափարիչի տեղադրումը, սեղմակի տեղադրումը և այլն: Այն պետք է համապատասխանի սարքավորումների կառուցվածքին:

Լիսեռի տրամագիծը և լիսեռի երկարությունը. Ելքային լիսեռի տրամագիծը և երկարությունը պետք է հարմարեցվեն միացմանը կամ բեռին։

Ընտրության չափանիշներ՝Ընտրեք տարածքային սահմանափակումներով թույլատրված նվազագույն չափը՝ միաժամանակ բավարարելով պտտող մոմենտի և կատարողականի պահանջները: Հաստատեք տեղադրման անցքի դիրքի, լիսեռի չափի և բեռնվածքի ծայրի համատեղելիությունը:

7. Ռոտորի իներցիա

Սահմանում.Շարժիչի ռոտորի իներցիայի մոմենտը։ Միավորը գ · սմ² է։

Ազդեցություն՝Ազդում է շարժիչի արագացման և դանդաղման արձագանքման արագության վրա։ Որքան մեծ է ռոտորի իներցիան, այնքան երկար է պահանջվում մեկնարկ-կանգառ ժամանակ, և այնքան բարձր է փոխանցման արագացման ունակության պահանջը։

Ընտրության կետեր.Հաճախակի մեկնարկ-կանգառ և արագ արագացում/դանդաղեցում պահանջող կիրառությունների համար (օրինակ՝ բարձր արագությամբ հավաքման և տեղադրման ռոբոտներ, լազերային կտրման դիրքավորում), խորհուրդ է տրվում ընտրել փոքր ռոտորի իներցիայով շարժիչներ կամ ապահովել, որ ընդհանուր բեռի իներցիան (բեռի իներցիա + ռոտորի իներցիա) գտնվում է շարժիչի առաջարկվող համապատասխանության սահմաններում (սովորաբար առաջարկվող բեռի իներցիան ≤ 5-10 անգամ ռոտորի իներցիայից է, բարձր արդյունավետությամբ շարժիչները կարող են թուլացվել):

8. Ճշգրտության մակարդակ

Սահմանում.Այն հիմնականում վերաբերում է քայլի անկյան ճշգրտությանը (քայլի իրական անկյան և տեսական արժեքի միջև շեղումը) և կուտակային դիրքավորման սխալին։ Սովորաբար արտահայտվում է տոկոսով (օրինակ՝ ± 5%) կամ անկյան (օրինակ՝ ± 0.09°) տեսքով։

Ազդեցություն. Ուղղակիորեն ազդում է բացարձակ դիրքավորման ճշգրտության վրա բաց օղակի կառավարման դեպքում: Քայլից դուրս գալը (անբավարար պտտող մոմենտի կամ բարձր արագությամբ քայլելու պատճառով) կհանգեցնի ավելի մեծ սխալների:

Հիմնական ընտրության կետեր. Ստանդարտ շարժիչի ճշգրտությունը սովորաբար կարող է բավարարել ընդհանուր պահանջների մեծ մասը: Այն կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են չափազանց բարձր դիրքորոշման ճշգրտություն (օրինակ՝ կիսահաղորդչային արտադրության սարքավորումներ), պետք է ընտրել բարձր ճշգրտության շարժիչներ (օրինակ՝ ± 3%-ի սահմաններում), որոնք կարող են պահանջել փակ ցիկլի կառավարում կամ բարձր թույլտվության կոդավորիչներ:

Համապարփակ քննարկում, ճշգրիտ համապատասխանեցում

Միկրո քայլային շարժիչների ընտրությունը հիմնված չէ միայն մեկ պարամետրի վրա, այլ պետք է համապարփակ կերպով քննարկվի՝ համաձայն ձեր կոնկրետ կիրառման սցենարի (բեռնվածության բնութագրեր, շարժման կոր, ճշգրտության պահանջներ, արագության միջակայք, տարածքային սահմանափակումներ, շրջակա միջավայրի պայմաններ, ծախսերի բյուջե):

1. Հստակեցրեք միջուկի պահանջները. Բեռնման պտտող մոմենտը և արագությունը մեկնարկային կետերն են:

2. Դրայվերի սնուցման աղբյուրի համապատասխանեցում. Ֆազային հոսանքի, դիմադրության և ինդուկտիվության պարամետրերը պետք է համատեղելի լինեն դրայվերի հետ՝ հատուկ ուշադրություն դարձնելով բարձր արագության կատարողականության պահանջներին։

3. Ուշադրություն դարձրեք ջերմային կառավարմանը. համոզվեք, որ ջերմաստիճանի բարձրացումը մեկուսացման մակարդակի թույլատրելի սահմաններում է:

4. Հաշվի առեք ֆիզիկական սահմանափակումները. չափսը, տեղադրման եղանակը և լիսեռի տեխնիկական բնութագրերը պետք է հարմարեցվեն մեխանիկական կառուցվածքին։

5. Գնահատեք դինամիկ կատարողականությունը. Հաճախակի արագացման և դանդաղեցման կիրառությունները պահանջում են ուշադրություն դարձնել ռոտորի իներցիային։

6. Ճշգրտության ստուգում. Հաստատեք, թե արդյոք քայլի անկյան ճշգրտությունը համապատասխանում է բաց օղակի դիրքավորման պահանջներին:

Այս հիմնական պարամետրերի մեջ խորանալով՝ դուք կարող եք մաքրել մշուշը և ճշգրիտ որոշել նախագծի համար ամենահարմար միկրոքայլային շարժիչը՝ ամուր հիմք դնելով սարքավորումների կայուն, արդյունավետ և ճշգրիտ աշխատանքի համար: Եթե դուք փնտրում եք լավագույն շարժիչային լուծումը որոշակի կիրառման համար, խնդրում ենք դիմել մեր տեխնիկական թիմին՝ ձեր մանրամասն կարիքներին համապատասխան անհատականացված ընտրության առաջարկություններ ստանալու համար: Մենք առաջարկում ենք բարձր արդյունավետությամբ միկրոքայլային շարժիչների և համապատասխան դրայվերների լայն տեսականի՝ ընդհանուր սարքավորումներից մինչև առաջատար գործիքներ բազմազան կարիքները բավարարելու համար: