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Wie ermittelt man die passende Unterteilung, um die Drehzahlanforderungen von Schrittmotoren zu erfüllen?

Um die geeignete Anzahl von Unterteilungen zu bestimmen, um den Geschwindigkeitsanforderungen eines Schrittmotors gerecht zu werden, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

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Maximale Geschwindigkeitsanforderungen für Schrittmotoren: Bestimmen Sie zunächst die maximale Geschwindigkeit, die der Schrittmotor in der Anwendung erreichen muss. Diese wird anhand der spezifischen Anwendungsanforderungen ermittelt und kann anhand der erforderlichen Bewegungsgeschwindigkeit und Beschleunigung abgeschätzt werden.

Beziehung zwischen Schrittmotor-Schrittwinkel und Schrittmotortreiber-Unterteilung: Verstehen Sie die Beziehung zwischen Schrittmotor-Schrittwinkel (normalerweise ausgedrückt in Grad oder Bogenmaß) und Schrittmotortreiber-Unterteilung und Schrittwinkel. Beziehung. Die Anzahl der Unterteilungen bestimmt die Anzahl der Mikroschritte pro Schrittwinkel. Wenn ein Schrittmotor beispielsweise einen Schrittwinkel von 1,8 Grad hat, unterteilt ein Treiber mit einer Unterteilungszahl von 16 jeden Schrittwinkel in 16 Mikroschritte, also 0,1125 Grad pro Mikroschritt.

Anforderungen an die Regelgenauigkeit: Berücksichtigen Sie die Anforderungen an die Regelgenauigkeit des Schrittmotorsystems. Eine höhere Anzahl an Unterteilungen kann die Regelgenauigkeit und -glätte verbessern und Resonanzen und Schwingungen reduzieren. Wenn die Anwendung höhere Anforderungen an die Genauigkeit der Positionsregelung stellt, müssen Sie möglicherweise eine höhere Unterteilungszahl wählen.

Treiber- und Controllerfunktionen: Machen Sie sich mit den Funktionen von Schrittmotortreibern und -controllern vertraut, einschließlich maximaler Unterteilungen, Rechen- und Verarbeitungsfunktionen und Unterstützung für Hochgeschwindigkeitsbewegungen. Stellen Sie sicher, dass Antrieb und Steuerung die erforderliche Anzahl an Unterteilungen und Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen können.

Wärmemanagement: Berücksichtigen Sie die Wärmemanagementfähigkeiten Ihres Schrittmotorsystems. Höhere Unterteilungen erfordern typischerweise einen höheren Strom und eine höhere Leistung zum Antrieb von Schrittmotoren, wodurch möglicherweise mehr Wärme entsteht. Stellen Sie sicher, dass das Schrittmotorsystem die Wärme effizient ableiten kann, um Überhitzungsprobleme zu vermeiden.

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Wählen Sie unter Berücksichtigung der oben genannten Faktoren die entsprechende Anzahl von Unterteilungen aus, um den Geschwindigkeitsanforderungen des Schrittmotors gerecht zu werden. Im Allgemeinen kann eine höhere Unterteilungszahl die Steuerungsgenauigkeit und -glätte verbessern, erhöht jedoch auch die Berechnungs- und Verarbeitungslast, was möglicherweise die Geschwindigkeit einschränkt. Daher sind tatsächliche Tests und Bewertungen auf der Grundlage spezifischer Anwendungsanforderungen erforderlich, um den besten Gleichgewichtspunkt zu finden. Sie können die Anzahl der Unterteilungen schrittweise erhöhen, die Geschwindigkeitsleistung des Schrittmotors bei verschiedenen Unterteilungen testen und die Unterteilungsnummer auswählen, die den Anwendungsanforderungen am besten entspricht.

Was sind Schrittmotortreiber und Antriebsmodi?

Wir wissen bereits, dass ein Schrittmotor ein Aktuator ist, der elektrische Impulssignale in Winkelverschiebung umwandelt. Wie kann man also die Geschwindigkeit und Position des Motors genau steuern? Hierzu ist ein Treibergerät erforderlich.

Was ist ein Schrittmotortreiber?

Ein Schrittmotortreiber ist ein Leistungsverstärker, der einen Schrittmotor antreiben kann. Er kann das von der Steuerung gesendete Impulssignal in ein Antriebsstromsignal umwandeln, um die Winkelverschiebung des Schrittmotors zu steuern. Die Geschwindigkeit des Motors ist proportional zur Impulsfrequenz. Daher kann durch die Steuerung der Impulsfrequenz die Geschwindigkeit genau eingestellt werden, und durch die Steuerung der Anzahl der Impulse kann die Maschine genau positioniert werden.

Welche Fahrmodi gibt es? Es gibt drei grundlegende Schrittmotor-Antriebsmodi: Vollschritt, Halbschritt und Unterteilung. Der Hauptunterschied liegt in der Regelgenauigkeit des Motorspulenstroms (dh der Erregungsmethode).

Vollschritt-Treiber:

Der Schrittmotortreiber erregt zyklisch die beiden Spulen des Zweiphasen-Schrittmotors gemäß dem Impuls-/Richtungsbefehl (d. h. die Spule wird mit einem eingestellten Strom geladen). Jeder Impuls dieser Antriebsmethode führt dazu, dass sich der Motor bewegt Der Grundschrittwinkel beträgt 1,80 Grad (bei einer Umdrehung eines Standard-Zweiphasenmotors gibt es 200 Schrittwinkel).

Halbschrittantrieb:

Bei einphasiger Erregung stoppt die Motorwelle in der Vollschrittposition. Nachdem der Treiber den nächsten Impuls erhält und eine weitere Phase erregt und den ursprünglichen Erregungszustand beibehält, bewegt sich die Motorwelle um einen halben Schrittwinkel und stoppt die Mitte zweier benachbarter Vollschrittpositionen.

Durch zyklische Erregung der Zweiphasenspule mit einphasiger und dann zweiphasiger Erregung dreht sich der Schrittmotor in Halbschritten von 0,90 Grad pro Impuls.

Die Halbschrittmethode bietet den Vorteil einer doppelt so hohen Genauigkeit und weniger Vibrationen bei Betrieb mit niedriger Drehzahl.

Segmentierungstreiber:

Der Unterteilungsantriebsmodus hat zwei große Vorteile: minimale Vibrationen bei niedriger Geschwindigkeit und hohe Positionierungsgenauigkeit. Für Schrittmotoranwendungen, die manchmal einen Betrieb mit niedriger Drehzahl erfordern (d. h. die Motorwelle arbeitet manchmal mit weniger als 60 U/min) oder die eine Positionierungsgenauigkeit von weniger als 0,90 Grad erfordern, werden häufig unterteilte Schrittmotortreiber verwendet.

Das Grundprinzip besteht darin, eine präzise Stromsteuerung an den beiden Spulen des Motors in sinus- und kosinusförmigen Schritten durchzuführen, sodass der Abstand eines Schrittwinkels in mehrere unterteilte Schritte unterteilt wird.

Der durch die Unterteilung erzeugte Präzisionssteuerungseffekt hängt von der Fähigkeit des Treibers ab, den Strom zu steuern. Jeder Hersteller ist unterschiedlich und die Motorgenauigkeit kann nicht allein durch Betrachtung der Unterteilung bestimmt werden.

Verwndte Artikel: https://blog.libero.it/wp/2024oyotepperde/2024/03/01/benotigt-ein-schrittmotor-bei-der-positionierung-einen-positionsruckmeldemechanismus/

Was sind die Hauptanwendungen des bürstenlosen Gleichstrommotors?

Der BLDC-Motor funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor.Das Lorentz-Kraftgesetz besagt, dass ein stromdurchflossener Leiter, der in ein Magnetfeld gebracht wird, eine Kraft erfährt. Als Folge der Reaktionskraft erfährt der Magnet eine gleiche und entgegengesetzte Kraft. Beim BLDC-Motor ist der stromführende Leiter stationär und der Permanentmagnet bewegt sich.

Vorteile des bürstenlosen Gleichstrommotors:

Weniger Wartungsaufwand aufgrund fehlender Bürsten.

Reduzierte Größe mit weit überlegenen thermischen Eigenschaften.

Höherer Geschwindigkeitsbereich und geringere Erzeugung elektrischer Geräusche.

Es gibt keinen mechanischen Kommutator und damit verbundene Probleme.

Hoher Wirkungsgrad und gutes Verhältnis von Ausgangsleistung zu Größe durch die Verwendung eines Permanentmagnetrotors.

Hohe Arbeitsgeschwindigkeit auch unter Last und im unbelasteten Zustand, da keine Bürsten vorhanden sind, die die Geschwindigkeit begrenzen.

Kleinere Motorgeometrie und geringeres Gewicht als sowohl bürstenbehaftete Gleichstrom- als auch Induktions-Wechselstrommotoren.

Lange Lebensdauer, da keine Inspektion und Wartung des Kommutatorsystems erforderlich ist.

Höhere dynamische Reaktion durch geringe Trägheit und tragende Wicklungen im Stator.

Weniger elektromagnetische Störungen.

Geräuscharm durch fehlende Bürsten.

Einschränkungen des bürstenlosen Gleichstrommotors:

Diese Motoren sind teuer.

Die erforderliche elektronische Steuerung zur Steuerung dieses Motors ist teuer.

Erfordert eine komplexe Antriebsschaltung.

Bedarf an zusätzlichen Sensoren.

Anwendungen von bürstenlosen Gleichstrommotoren

Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) werden für eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen wie wechselnde Lasten, konstante Lasten und Positionierungsanwendungen in den Bereichen industrielle Steuerung, Automobil, Luftfahrt, Automatisierungssysteme, Gesundheitsausrüstung usw. eingesetzt.

Computerfestplatten und DVD-/CD-Player.

Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Elektrofahrräder.

Industrieroboter, CNC-Werkzeugmaschinen und einfache riemengetriebene Systeme.

Waschmaschinen, Kompressoren und Trockner.

Ventilatoren, Pumpen und Gebläse.

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