V automatizačných zariadeniach, presných prístrojoch, robotoch a dokonca aj v bežných 3D tlačiarňach a inteligentných domácich zariadeniach zohrávajú mikrokrokové motory nenahraditeľnú úlohu vďaka svojmu presnému polohovaniu, jednoduchému ovládaniu a vysokej nákladovej efektívnosti. Avšak vzhľadom na oslnivú škálu produktov na trhu, ako si vybrať najvhodnejší mikrokrokový motor pre vašu aplikáciu? Hlboké pochopenie jeho kľúčových parametrov je prvým krokom k úspešnému výberu. Tento článok poskytne podrobnú analýzu týchto kľúčových ukazovateľov, ktorá vám pomôže robiť informované rozhodnutia.
1. Uhol kroku
Definícia:Teoretický uhol natočenia krokového motora pri prijatí impulzného signálu je najzákladnejším ukazovateľom presnosti krokového motora.
Bežné hodnoty:Bežné uhly kroku pre štandardné dvojfázové hybridné mikrokrokové motory sú 1,8 ° (200 krokov na otáčku) a 0,9 ° (400 krokov na otáčku). Presnejšie motory dokážu dosiahnuť menšie uhly (napríklad 0,45 °).
Rozlíšenie:Čím menší je uhol kroku, tým menší je uhol krokového pohybu motora a tým vyššie je možné dosiahnuť teoretické rozlíšenie polohy.
Stabilná prevádzka: Pri rovnakej rýchlosti menší uhol kroku zvyčajne znamená plynulejšiu prevádzku (najmä pri mikrokrokovom pohone).
Výberové body:Vyberte podľa minimálnej požadovanej vzdialenosti pohybu alebo požiadaviek na presnosť polohovania aplikácie. Pre vysoko presné aplikácie, ako sú optické zariadenia a presné meracie prístroje, je potrebné zvoliť menšie uhly kroku alebo sa spoľahnúť na technológiu mikrokrokového pohonu.
2. Uťahovací moment
Definícia:Maximálny statický krútiaci moment, ktorý môže motor vygenerovať pri menovitom prúde a v napätom stave (bez otáčania). Jednotka je zvyčajne N · cm alebo oz · palec.
Dôležitosť:Toto je základný ukazovateľ na meranie výkonu motora, ktorý určuje, akej vonkajšej sile dokáže motor odolať bez straty kroku v pokoji a aké zaťaženie dokáže poháňať v momente štartu/zastavenia.
Dopad:Priamo súvisí s veľkosťou zaťaženia a akceleračnou schopnosťou, ktorú motor dokáže poháňať. Nedostatočný krútiaci moment môže viesť k ťažkostiam so štartovaním, strate kroku počas prevádzky a dokonca aj k zastaveniu motora.
Výberové body:Toto je jeden z hlavných parametrov, ktoré treba zvážiť pri výbere. Je potrebné zabezpečiť, aby prídržný moment motora bol väčší ako maximálny statický krútiaci moment požadovaný záťažou a aby existovala dostatočná bezpečnostná rezerva (zvyčajne odporúčaná 20 % – 50 %). Zohľadnite požiadavky na trenie a zrýchlenie.
3. Fázový prúd
Definícia:Maximálny prúd (zvyčajne hodnota RMS), ktorý môže prejsť každým fázovým vinutím motora za menovitých prevádzkových podmienok. Jednotka: ampér (A).
Dôležitosť:Priamo určuje veľkosť krútiaceho momentu, ktorý môže motor generovať (krútiaci moment je približne úmerný prúdu) a nárast teploty.
Vzťah k disku:je kľúčové! Motor musí byť vybavený budičom, ktorý dokáže zabezpečiť menovitý fázový prúd (alebo sa dá na túto hodnotu nastaviť). Nedostatočný budiaci prúd môže spôsobiť zníženie výstupného krútiaceho momentu motora; Nadmerný prúd môže spáliť vinutie alebo spôsobiť prehriatie.
Výberové body:Jasne špecifikujte požadovaný krútiaci moment pre danú aplikáciu, vyberte vhodný motor s prúdovou špecifikáciou na základe krivky krútiaceho momentu/prúdu motora a presne zodpovedá výstupnému prúdovému výkonu ovládača.
4. Odpor vinutia na fázu a indukčnosť vinutia na fázu
Odpor (R):
Definícia:Jednosmerný odpor každého fázového vinutia. Jednotka je ohm (Ω).
Dopad:Ovplyvňuje napätie napájania budiča (podľa Ohmovho zákona V=I * R) a straty v medi (vývoj tepla, strata výkonu=I² * R). Čím väčší je odpor, tým vyššie je potrebné napätie pri rovnakom prúde a tým väčšie je generovanie tepla.
Indukčnosť (L):
Definícia:Indukčnosť každého fázového vinutia. Jednotka milihenry (mH).
Dopad:je kľúčový pre vysokorýchlostný výkon. Indukčnosť môže brániť rýchlym zmenám prúdu. Čím väčšia je indukčnosť, tým pomalšie prúd stúpa/klesá, čo obmedzuje schopnosť motora dosiahnuť menovitý prúd pri vysokých rýchlostiach, čo vedie k prudkému poklesu krútiaceho momentu pri vysokých rýchlostiach (pokles krútiaceho momentu).
Výberové body:
Motory s nízkym odporom a nízkou indukčnosťou majú zvyčajne lepší výkon pri vysokých otáčkach, ale môžu vyžadovať vyššie budiace prúdy alebo zložitejšie budiace technológie.
Vysokorýchlostné aplikácie (ako napríklad vysokorýchlostné dávkovacie a skenovacie zariadenia) by mali uprednostňovať motory s nízkou indukčnosťou.
Budič musí byť schopný poskytnúť dostatočne vysoké napätie (zvyčajne niekoľkonásobok napätia „IR“) na prekonanie indukčnosti a zabezpečenie rýchleho ustálenia prúdu pri vysokých rýchlostiach.
5. Zvýšenie teploty a trieda izolácie
Zvýšenie teploty:
Definícia:Rozdiel medzi teplotou vinutia a teplotou okolia motora po dosiahnutí tepelnej rovnováhy pri menovitom prúde a špecifických prevádzkových podmienkach. Jednotka ℃.
Dôležitosť:Nadmerný nárast teploty môže urýchliť starnutie izolácie, znížiť magnetický výkon, skrátiť životnosť motora a dokonca spôsobiť poruchy.
Úroveň izolácie:
Definícia:Norma úrovne pre tepelnú odolnosť izolačných materiálov vinutia motora (ako napríklad úroveň B 130 °C, úroveň F 155 °C, úroveň H 180 °C).
Dôležitosť:určuje maximálnu povolenú prevádzkovú teplotu motora (teplota okolia + nárast teploty + rozpätie horúceho miesta ≤ teplota úrovne izolácie).
Výberové body:
Pochopte teplotu prostredia aplikácie.
Vyhodnoťte pracovný cyklus aplikácie (nepretržitá alebo prerušovaná prevádzka).
Vyberte motory s dostatočne vysokou úrovňou izolácie, aby sa zabezpečilo, že teplota vinutia za očakávaných prevádzkových podmienok a nárastu teploty neprekročí hornú hranicu úrovne izolácie. Dobrý návrh odvodu tepla (napríklad inštalácia chladičov a nútené chladenie vzduchom) môže účinne znížiť nárast teploty.
6. Veľkosť motora a spôsob inštalácie
Veľkosť:Vzťahuje sa to najmä na veľkosť príruby (ako napríklad normy NEMA, ako napríklad NEMA 6, NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17 alebo metrické veľkosti, ako napríklad 14 mm, 20 mm, 28 mm, 35 mm, 42 mm) a dĺžku tela motora. Veľkosť priamo ovplyvňuje výstupný krútiaci moment (zvyčajne platí, že čím väčšia je veľkosť a čím dlhšie je telo, tým väčší je krútiaci moment).
NEMA6 (14 mm):
NEMA8 (20 mm):
NEMA11 (28 mm):
NEMA14 (35 mm):
NEMA17 (42 mm):
Metódy inštalácie:Medzi bežné metódy patrí inštalácia prednej príruby (so závitovými otvormi), inštalácia zadného krytu, inštalácia svoriek atď. Musia byť zladené s konštrukciou zariadenia.
Priemer a dĺžka hriadeľa: Priemer a dĺžka predĺženia výstupného hriadeľa sa musia prispôsobiť spojke alebo zaťaženiu.
Kritériá výberu:Zvoľte minimálnu veľkosť povolenú priestorovými obmedzeniami a zároveň splňte požiadavky na krútiaci moment a výkon. Overte kompatibilitu polohy montážneho otvoru, veľkosti hriadeľa a strany záťaže.
7. Zotrvačnosť rotora
Definícia:Moment zotrvačnosti samotného rotora motora. Jednotka je g · cm².
Dopad:Ovplyvňuje rýchlosť odozvy motora pri zrýchlení a spomalení. Čím väčšia je zotrvačnosť rotora, tým dlhší je potrebný čas štartu a zastavenia a tým vyššie sú požiadavky na akceleračnú schopnosť pohonu.
Výberové body:Pre aplikácie, ktoré vyžadujú časté rozbehy a zastavenia a rýchle zrýchlenie/spomalenie (ako napríklad vysokorýchlostné roboty na umiestňovanie, polohovanie pri rezaní laserom), sa odporúča zvoliť motory s malou zotrvačnosťou rotora alebo zabezpečiť, aby celková zotrvačnosť záťaže (zotrvačnosť záťaže + zotrvačnosť rotora) bola v odporúčanom rozsahu prispôsobenia pohonu (zvyčajne odporúčaná zotrvačnosť záťaže ≤ 5-10-násobok zotrvačnosti rotora, vysokovýkonné pohony je možné uvoľniť).
8. Úroveň presnosti
Definícia:Vzťahuje sa to najmä na presnosť uhla kroku (odchýlka medzi skutočným uhlom kroku a teoretickou hodnotou) a kumulatívnu chybu polohovania. Zvyčajne sa vyjadruje v percentách (napríklad ± 5 %) alebo uhle (napríklad ± 0,09 °).
Dopad: Priamo ovplyvňuje absolútnu presnosť polohovania pri riadení s otvorenou slučkou. Mimo kroku (kvôli nedostatočnému krútiacemu momentu alebo vysokorýchlostnému krokovaniu) bude spôsobovať väčšie chyby.
Kľúčové body výberu: Štandardná presnosť motora zvyčajne spĺňa väčšinu všeobecných požiadaviek. Pre aplikácie, ktoré vyžadujú extrémne vysokú presnosť polohovania (napríklad zariadenia na výrobu polovodičov), by sa mali zvoliť vysoko presné motory (napríklad s toleranciou ± 3 %), ktoré môžu vyžadovať riadenie v uzavretej slučke alebo enkodéry s vysokým rozlíšením.
Komplexné zváženie, presné zladenie
Výber krokových mikromotorov nie je založený len na jednom parametri, ale je potrebné ho komplexne zvážiť podľa konkrétneho scenára aplikácie (charakteristiky zaťaženia, krivka pohybu, požiadavky na presnosť, rozsah rýchlosti, priestorové obmedzenia, podmienky prostredia, rozpočet).
1. Objasnite základné požiadavky: Východiskovými bodmi sú krútiaci moment a rýchlosť.
2. Zladenie napájania budiča: Parametre fázového prúdu, odporu a indukčnosti musia byť kompatibilné s budičom, s osobitným dôrazom na požiadavky na vysokorýchlostný výkon.
3. Venujte pozornosť tepelnému manažmentu: uistite sa, že nárast teploty je v povolenom rozsahu úrovne izolácie.
4. Zvážte fyzické obmedzenia: Veľkosť, spôsob inštalácie a špecifikácie hriadeľa je potrebné prispôsobiť mechanickej konštrukcii.
5. Vyhodnotenie dynamického výkonu: Časté aplikácie zrýchľovania a spomaľovania vyžadujú pozornosť venovanú zotrvačnosti rotora.
6. Overenie presnosti: Potvrďte, či presnosť uhla kroku spĺňa požiadavky polohovania v otvorenej slučke.
Ponorením sa do týchto kľúčových parametrov môžete objasniť všetky nedostatky a presne identifikovať najvhodnejší mikrokrokový motor pre daný projekt, čím položíte pevný základ pre stabilnú, efektívnu a presnú prevádzku zariadenia. Ak hľadáte najlepšie riešenie motora pre konkrétnu aplikáciu, neváhajte sa obrátiť na náš technický tím, ktorý vám poskytne personalizované odporúčania pre výber na základe vašich podrobných potrieb! Ponúkame kompletný sortiment vysokovýkonných mikrokrokových motorov a zodpovedajúcich ovládačov, ktoré spĺňajú rôzne potreby od všeobecných zariadení až po najmodernejšie nástroje.
Čas uverejnenia: 18. augusta 2025