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Vorteile und Einsatzmöglichkeiten bürstenloser Gleichstrommotoren

Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) sind eine weit verbreitete Art von Elektromotoren, die in vielen Anwendungen aufgrund ihrer Effizienz und Zuverlässigkeit geschätzt werden. Hier sind die wichtigsten Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von BLDC-Motoren:

Bürstenloser DC-Getriebemotor 24V 84W 350U/min 10:1 3 Phasen BLDC Getriebemotor mit Getriebe

57BLR50-24-01-HG10

Vorteile bürstenloser Gleichstrommotoren

Hohe Effizienz: BLDC-Motoren haben einen höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu gebürsteten Gleichstrommotoren, da keine Energieverluste durch Reibung und Wärmeentwicklung an den Bürsten entstehen.

Lange Lebensdauer: Da BLDC-Motoren keine Bürsten haben, gibt es weniger Verschleißteile, was die Lebensdauer des Motors verlängert. Die Abwesenheit von Bürsten reduziert auch die Wartungsanforderungen.

Geringere Geräuschentwicklung: Durch den Wegfall der Bürsten sind BLDC-Motoren leiser im Betrieb, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen Lärmminderung wichtig ist.

Hohe Drehzahl und Präzision: BLDC-Motoren bieten eine präzise Steuerung der Drehzahl und Position, was sie für Anwendungen geeignet macht, die eine genaue Bewegungssteuerung erfordern.

Höhere Leistungsdichte: Diese Motoren bieten eine höhere Leistungsdichte, was bedeutet, dass sie in der Lage sind, mehr Leistung in einem kleineren und leichteren Paket zu liefern.

Besseres Drehmomentverhalten: BLDC-Motoren bieten ein gleichmäßigeres Drehmoment über einen breiten Drehzahlbereich, was zu einer besseren Leistung bei niedrigen Geschwindigkeiten führt.

36V 3 Phasen BLDC Motor 4000 U/min 0.33Nm 138W 5.0A 57BLR Bürstenloser Gleichstrommotor

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Einsatzmöglichkeiten bürstenloser Gleichstrommotoren

Elektrofahrzeuge (EVs): BLDC-Motoren sind eine bevorzugte Wahl für Elektrofahrzeuge, da sie hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und die Möglichkeit bieten, regenerative Bremsenergie zu nutzen.

Drohnen und Flugzeuge: Die hohe Effizienz und das geringe Gewicht von BLDC-Motoren machen sie ideal für den Einsatz in Drohnen und anderen unbemannten Luftfahrzeugen.

Industrielle Anwendungen: In der Automatisierungstechnik werden BLDC-Motoren für präzise Steuerung von Robotern, Förderbändern und CNC-Maschinen verwendet.

Medizinische Geräte: BLDC-Motoren kommen in medizinischen Geräten wie Lüftungssystemen, Infusionspumpen und chirurgischen Werkzeugen zum Einsatz, wo Zuverlässigkeit und Präzision entscheidend sind.

Kleingeräte: Viele kleine Haushaltsgeräte wie Staubsauger, Mixer und Elektrowerkzeuge verwenden BLDC-Motoren, um die Effizienz und Lebensdauer zu maximieren.

Lüfter und Pumpen: BLDC-Motoren werden häufig in Lüftungssystemen und Pumpen verwendet, da sie eine gute Steuerbarkeit und Energieeinsparung bieten.

HVAC-Systeme: Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC) nutzen BLDC-Motoren, um den Energieverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig eine präzise Steuerung der Lüftung zu ermöglichen.

Zusammenfassung

Bürstenlose Gleichstrommotoren bieten zahlreiche Vorteile, darunter hohe Effizienz, lange Lebensdauer, geringe Geräuschentwicklung und präzise Steuerungsmöglichkeiten. Ihre Einsatzmöglichkeiten sind breit gefächert und reichen von Elektrofahrzeugen über industrielle Anwendungen bis hin zu Haushaltsgeräten und medizinischen Geräten. Diese Eigenschaften machen BLDC-Motoren zu einer bevorzugten Wahl in vielen modernen Anwendungen, die eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit erfordern.

Lineare Schrittaktuatoren: hohe Präzision, niedrige Kosten

Elektromechanische Linearaktuatoren sorgen für präzise lineare Bewegungen, indem sie die Drehbewegung eines Elektromotors in eine lineare Bewegung umwandeln. Diese Aktuatoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in biomedizinischen Geräten, in Luft- und Raumfahrtsystemen, im Automobilbau, in Industrierobotern und in Computerlaufwerken. Es gibt viele verschiedene Varianten elektromechanischer Linearantriebssysteme, die beliebtesten davon sind Gleichstrom-Servomotoren oder Schrittmotoren.

Der Servomotor besteht aus einem Rotor mit Permanentmagneten und einem feststehenden Stator mit Wicklungen. Der Strom in den Statorwicklungen erzeugt ein Magnetfeld, das ein Drehmoment und eine Drehung des Rotors erzeugt. Servomotoren haben eine begrenzte Anzahl von Polen (normalerweise zwischen 4 und 12) und müssen in einem geschlossenen Regelkreis mit einem Encoder oder Resolver arbeiten, der eine Positionsrückmeldung liefert. Der Hauptvorteil von Servomotoren besteht darin, dass sie mit hohen Drehzahlen (mehr als 2.000 U/min) arbeiten und bei diesen hohen Drehzahlen ein hohes Drehmoment aufrechterhalten können. Der Hauptnachteil von Servomotoren besteht darin, dass sie komplex und teuer sind, da sie häufig zusätzliche Hardware wie Encoder, Getriebe und Steuerungen erfordern.

Schrittmotoren haben eine hohe Polzahl, normalerweise zwischen 50 und 100. In diesem Fall erfordert eine Umdrehung des Motors mehr Stromaustausch durch die Wicklungen als ein Servomotor. Dadurch kann der lineare Schrittantrieb im offenen Regelkreis mit hoher Positionsgenauigkeit arbeiten, wodurch die Kosten und die Komplexität eines Encoders oder Resolvers entfallen. Schrittmotoren können auch bei Nulldrehzahl ein hohes Drehmoment erzeugen und sind im Allgemeinen kompakter und kostengünstiger als Servomotoren. Darüber hinaus haben Schrittmotoren keine Kontaktbürsten im Motor, die verschleißen können, wodurch sie zuverlässiger und langlebiger sind als Servomotoren. Die Hauptnachteile von Schrittmotoren bestehen darin, dass sie keine hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erzeugen können und ihr Drehmoment mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Daher sind Schrittmotor-Linearaktuatoren ideal für kostengünstige Anwendungen, die eine kompakte Größe erfordern und kein hohes Drehmoment bei hohen Geschwindigkeiten erfordern.

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Getriebeschrittmotorgeräusche – Ursachen und Gegenmaßnahmen

Auswirkung eines Getriebefehlers im Untersetzungsgetriebe

Der Zahnprofilfehler, die Basisteilungsabweichung, der Zahnrichtungsfehler und der Rundlauffehler des Hohlrads im Zahnradherstellungsprozess sind die Hauptfehler, die Übertragungsgeräusche des Planetengetriebes verursachen. Dies ist auch ein Problempunkt bei der Steuerung der Effizienz des Planetengetriebes. Lassen Sie uns nun kurz den Zahnformfehler und den Zahnrichtungsfehler erklären.

Das Geräusch von Schrittmotorgetrieben mit kleinen Zahnformfehlern und geringer Zahnoberflächenrauheit ist unter den gleichen Testbedingungen 10 dB niedriger als bei gewöhnlichen Getrieben. Der Geräuschpegel von Zahnrädern mit kleinem Teilungsfehler ist unter denselben Testbedingungen 6 bis 12 dB niedriger als der von normalen Zahnrädern. Liegt jedoch ein Teilungsfehler vor, wird der Einfluss der Last auf die Getriebegeräusche verringert.

Zahnrichtungsfehler führen zu Übertragungsleistung ist nicht die volle Breite der Übertragung, die Kontaktfläche verschoben, um diese oder jene Stirnfläche des Zahns, aufgrund der lokalen Kraft erhöht die Zahnverformung, was zu einem erhöhten Geräuschpegel. Bei hohen Belastungen kann jedoch die Zahnverformung den Zahnrichtungsfehler teilweise kompensieren.

Konzentrizität der Montage und dynamisches Auswuchten

Eine nicht konzentrische Montage führt zu einem unausgeglichenen Betrieb des Wellensystems, und da die Hälfte des Zahnradeingriffs locker und die andere Hälfte fest ist, führt dies insgesamt zu einer erhöhten Geräuschentwicklung. Eine Unwucht beim Zusammenbau eines hochpräzisen Zahnradgetriebes beeinträchtigt die Genauigkeit des Getriebesystems erheblich.

Härte der inneren Zahnoberfläche

Mit der Entwicklung der Hartzahnoberflächentechnologie von Zahnrädern werden ihre Anwendungsbereiche aufgrund ihrer Eigenschaften wie große Tragfähigkeit, geringe Größe, geringes Gewicht und hohe Übertragungsgenauigkeit immer breiter. Das Aufkohlen und Abschrecken zur Härtung der Zahnoberfläche führt jedoch zu einer Verformung des Zahnrads, was zu erhöhten Getriebegeräuschen und einer verkürzten Lebensdauer führt. Um Geräusche zu reduzieren, muss die Zahnoberfläche bearbeitet werden. Gegenwärtig wurde zusätzlich zum herkömmlichen Zahnradschleifverfahren ein Verfahren zum Abkratzen harter Zahnoberflächen entwickelt, indem die Zahnoberseite und der Zahnfuß modifiziert oder die Zahnform der aktiven und passiven Räder reduziert wurden reduziert, wodurch Getriebegeräusche reduziert werden.

Überprüfung der Systemindikatoren

Schrittmotor in der Montage von Teilen vor der Verarbeitung Genauigkeit und die Auswahl der Teile der Methode, wird die Genauigkeit des Systems nach der Montage, der Geräuschpegel ist auch in den Anwendungsbereich der Einfluss. Daher, nach der Montage des Systems Indikatoren für die Überprüfung der Steuerung Lärm ist sehr kritisch.

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Wie wählt man ein Schaltnetzteil für einen Schrittmotor aus?

Die Auswahl eines Schaltnetzteils für einen Schrittmotor hängt von den Leistungsanforderungen des Motors und anderen spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung ab. Hier sind einige wichtige Punkte zu beachten:

Mean Well LRS-350-24 350 W 24 VDC 14,6 A 115/230 VAC Geschlossenes Schaltnetzteil

LRS-350-24

Leistungsanforderungen: Bestimmen Sie die Leistungsanforderungen des Schrittmotors, einschließlich der Nennspannung und des Nennstroms. Stellen Sie sicher, dass das gewählte Schaltnetzteil die erforderliche Ausgangsspannung und den erforderlichen Ausgangsstrom liefern kann, um den Motor zu betreiben.

Ausgangsspannung und Ausgangsstrom: Überprüfen Sie die spezifischen Anforderungen des Schrittmotors hinsichtlich der Nennspannung und des Nennstroms. Wählen Sie ein Schaltnetzteil, das eine stabile und ausreichende Ausgangsspannung mit dem erforderlichen Ausgangsstrom liefern kann, um den Motor zu versorgen.

Gleichstrom versus Wechselstrom: Bestimmen Sie, ob der Schrittmotor mit Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) betrieben wird. Entsprechend wählen Sie ein Schaltnetzteil mit der geeigneten Ausgangsart.

Effizienz: Achten Sie auf die Effizienz des Schaltnetzteils. Ein effizientes Netzteil wandelt die Eingangsleistung in die Ausgangsleistung mit minimalen Verlusten um. Eine höhere Effizienz bedeutet einen geringeren Energieverbrauch und eine geringere Wärmeentwicklung.

Stabilität und Rauschunterdrückung: Stellen Sie sicher, dass das Schaltnetzteil eine stabile Ausgangsspannung liefert, um den reibungslosen Betrieb des Schrittmotors zu gewährleisten. Achten Sie auch auf eine ausreichende Rauschunterdrückung, um Interferenzen oder Störungen zu minimieren, die den Motorbetrieb beeinträchtigen könnten.

Schutzfunktionen: Prüfen Sie, ob das Schaltnetzteil über Schutzfunktionen wie Überstromschutz, Überspannungsschutz, Kurzschlussschutz und Überhitzungsschutz verfügt. Diese Funktionen sind wichtig, um den Schrittmotor und das Netzteil vor Schäden zu schützen.

Baugröße und Montagemöglichkeiten: Berücksichtigen Sie die physischen Abmessungen des Schaltnetzteils und stellen Sie sicher, dass es in Ihrem Anwendungsbereich montiert werden kann. Überprüfen Sie auch die Montagemöglichkeiten, wie beispielsweise Hutschienenmontage oder Schraubbefestigung.

Zertifizierungen und Normen: Überprüfen Sie, ob das Schaltnetzteil die erforderlichen Sicherheitszertifizierungen und Normen erfüllt, die für Ihre Anwendung relevant sind. Beispiele dafür sind CE-Kennzeichnung, UL-Listung oder RoHS-Konformität.

3PCS Nema 17 Schrittmotor Bipolar 45Ncm 2A 2.2V 42x40mm 4 Drähte mit 1m Kabel und Stecker

3*17HS16-2004S1

Es ist empfehlenswert, die Spezifikationen des Schrittmotors sowie die Empfehlungen des Herstellers des Schrittmotors zu berücksichtigen. Bei Unsicherheiten oder komplexeren Anforderungen kann es hilfreich sein, sich an einen Fachmann oder den Hersteller des Schrittmotors zu wenden, um eine genaue Auswahl zu treffen.

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:

ST-V2 5 Achsen CNC Breakout Board Schnittstelle Schnittstelle Mach3 CNC-Fräser-Kit

ST-V2

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.

Digitaler Schrittmotortreiber DM542T Schrittmotor Treiber 1.0-4.2A 20-50VDC für Nema 17, 23, 24 Schrittmotor

DM542T

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.

Source: https://www.oyostepper.de/article-1163-Was-sind-die-Hauptanwendungen-des-b%C3%BCrstenlosen-Gleichstrommotors.html

Vorteile des Einsatzes von Closed-Loop-Schrittmotoren in Graviermaschinen

Schrittmotoren werden häufig in Graviermaschinen eingesetzt. Heutzutage hat sich auch die Genauigkeit von Graviermaschinen stark verbessert und die Anforderungen an Schrittmotoren werden immer höher. In diesem Artikel werden die spezifischen Vorteile von Closed-Loop-Schrittmotoren für die Gravur erläutert Maschinen.

Traditionelle Schrittmotor auf der Carving-Maschine Mängel:

Schrittmotor ist der Hauptantriebsmechanismus der Graviermaschine, aufgrund der hohen Geschwindigkeitseigenschaften des Schrittmotors, Schrittmotor bei hoher Geschwindigkeit Drehmomentabfall ist sehr schnell, das heißt, je höher die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Graviermaschine Schrittmotor Kraft kleiner ist, um die Stabilität des Gravierprozesses zu gewährleisten, kann die Graviermaschine Beschleunigung nicht zu schnell geöffnet werden, wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu hoch ist, wird es ein Schrittmotor verloren Schritt, was in der Verarbeitung Versetzung.

Derzeit verwendeten Schrittmotor Open-Loop-Steuerung, wenn die Last zu groß ist, die Übertragung Teil des Fremdkörpers stecken, die Spindel stecken Last Verschlimmerung, wird der Schrittmotor Frequenzverlust verursachen, Carving-Verarbeitung gibt es ein Risiko der Fehlausrichtung.

Leistungsanforderungen der Graviermaschine für Getriebekomponenten:

1. Verarbeitungsgeschwindigkeit: Die Verarbeitungsgeschwindigkeit wirkt sich direkt auf die Produktionseffizienz aus. Je höher die Verarbeitungsgeschwindigkeit, desto höher die Produktionseffizienz.

2.Stabiler Betrieb und langfristige Verarbeitung ohne Fehlausrichtung.Wenn während der Verarbeitung eine Fehlausrichtung auftritt, führt dies zu einer Verschwendung von Verarbeitungsmaterialien.

Anwendungsvorteile von Closed-Loop-Schrittmotoren:

Da der Closed-Loop-Schrittmotoren gesteuert wird, kann der Antriebsteil den Arbeitsstatus des Schrittmotors überwachen, um eine präzise Positionierung zu erreichen. Er kann den Schrittmotorstrom entsprechend der Lastgröße anpassen, um eine intelligente Steuerung zu erreichen, was möglich ist Vermeiden Sie effektiv das Problem verlorener Schritte im Schrittmotor. Verbessern Sie effektiv die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Graviermaschine.

Im Großen und Ganzen können Closed-Loop-Schrittmotoren die Gesamtleistung von Graviermaschinen effektiv verbessern und haben offensichtliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Schrittmotoren.

Vorteile bürstenloser Gleichstrommotoren

Der bürstenlose Gleichstrommotor ist aufgrund seiner besonderen Produktionstechnologie und Konstruktionsmerkmale bei allen bekannt. Was sind also seine spezifischen Vorteile?Lass uns einen Blick darauf werfen.

1.Da der bürstenlose Gleichstrommotor selbstgesteuert arbeitet, verfügt er nicht über eine zusätzliche Startwicklung am Rotor wie ein Synchronmotor, der unter hoher Last und Drehzahlregelung mit variabler Frequenz startet, und es kommt zu keinen Schwingungen oder Synchronisationsverlusten die Last ändert sich plötzlich.

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2.Da er die Eigenschaften eines Gleichstrom-Bürstenmotors aufweist und auch ein Frequenzänderungsgerät ist, wird er auch Gleichstrom-Wechselrichter genannt. Seine Betriebseffizienz, sein Drehmoment bei niedriger Drehzahl, seine Drehzahlgenauigkeit usw. sind besser als bei jedem Wechselrichter mit irgendeiner Steuerungstechnologie.

3.Bürstenlose Gleichstrommotoren haben ein viel geringeres Gewicht und Volumen als bürstenbehaftete Gleichstrommotoren und das entsprechende Trägheitsmoment kann um etwa 40–50 % reduziert werden.

4.Permanentmagnete mit kleiner und mittlerer Kapazität verwenden meist Seltenerd-Neodym-Eisen-Bor-Materialien mit einem hohen magnetischen Energieprodukt. Daher ist das Volumen von bürstenlosen Seltenerd-Permanentmagnetmotoren eine Baugröße kleiner als das von dreiphasigen Asynchronmotoren mit gleicher Kapazität.

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Anwendungen bürstenloser Gleichstrommotoren

Bürstenlose Gleichstrommotoren werden häufig in Mikromaschinen in verschiedenen Branchen eingesetzt: zum Beispiel in Umwälzventilatoren, Luftbefeuchtern, Luftentfeuchtern, Lufterfrischern, Heiz- und Kühlventilatoren, Seifenspendern, Händetrocknern, intelligenten Türschlössern, Textilmaschinen und Laserbearbeitungsmaschinen, Graviermaschinen, Druckmaschinen, medizinische Geräte, automatische Verpackungsmaschinen, verschiedene Arten von Robotern, automatisierte Produktionslinien, CNC-Drehmaschinen, Präzisionsmessgeräte, elektronische Fertigungsgeräte usw.

Was ist der Unterschied zwischen Captive- und Non-Captive-Linearschrittmotoren?

Lineare Schrittmotoren sind eine effektive Lösung, wenn es darum geht, Drehbewegungen in lineare Bewegungen umzuwandeln, insbesondere wenn die Anwendung nicht die Genauigkeit eines linearen Servomotors oder eines Schrittmotor-/Encoder-Betriebs mit geschlossenem Regelkreis erfordert.

Für lineare Schrittmotoren stehen drei mechanische Konfigurationen zur Auswahl: gefangen, nicht gefangen und mit externer Mutter. In diesem Whitepaper überprüfen wir alle drei und diskutieren die Unterschiede in ihrem Gehäuse, ihren Wellen und anderen äußeren Merkmalen sowie die beste Konfiguration basierend auf den Anwendungsanforderungen.

Äußere Merkmale

Die Lagergehäuse aller drei Optionen unterscheiden sich sichtbar voneinander.

Der unverlierbare Linearschrittmotor besteht aus einer Welle mit Innengewinde, die mit einem Antirotationselement und einer Außenwelle mit Keilverzahnung verbunden ist. Ein verlängertes Gehäuse mit einem passenden Keilwellenelement am Ende ermöglicht das Ausfahren und Zurückziehen des Keilwellenabschnitts aus dem Aktuatorgehäuse. Die Last wird am Ende der Welle befestigt, ohne dass eine Linearführung oder mechanische Unterstützung erforderlich ist. Captive-Linear-Schrittmotoren werden typischerweise für kürzere Hubanforderungen verwendet.

Bei Standard-Linearschrittmotoren (die als „nicht gefangen“ gelten) bewegt sich eine Gewindewelle axial durch den Schrittmotor. Die Welle dreht sich, unterstützt durch externe mechanische Stützen und Linearführungen, um eine lineare Bewegung zu erreichen.

Die Konfiguration mit externer Mutter verwendet einen rotierenden Schrittmotor mit einer Welle und Mutter mit Außengewinde. Die Welle dreht sich und ist an beiden Enden fixiert, sodass sich die mit der Last verbundene Außenmutter entlang der Länge der Welle bewegen kann. Die Welle des Motors kann entweder eine Leitspindel oder eine Kugelumlaufspindel sein.

Entwurfsüberlegungen

Captive- oder Non-Captive-Motoren können in jeder Positionierungsanwendung verwendet werden, die eine lineare Bewegung erfordert. Der ideale Linearantrieb wird durch einige Faktoren bestimmt:

Größenbeschränkungen

Der physische Platzbedarf ist für jede Art von linearem Schrittmotor unterschiedlich. Beispielsweise benötigt der nicht-gefangene/gefangene Motor Platz, damit die Welle von der Ober- und Unterseite des Motors ausragen kann, während der Linearantrieb mit externer Mutter nur die Länge der Gewindewelle vom Vorderflansch benötigt. Darüber hinaus wird zusätzlicher Platzbedarf für die für den Betrieb benötigten Komponenten von unverlierbaren Linearschrittmotoren (z. B. Linearführungen und mechanische Unterstützung) benötigt.

Schlaganfallanforderungen

Der Captive-Motor eignet sich am besten für kurze Hublängen. Da der Hub des unverlierbaren Motors von der Länge der Welle und des unverlierbaren Mechanismus abhängt, erfordert der Mechanismus zusätzliche Kosten für die Anpassung nicht standardmäßiger Hublängen, im Gegensatz zu den nicht unverlierbaren Konfigurationen und Konfigurationen mit externer Mutter, die möglich sind einfacher anzupassen.

Kraft-, Geschwindigkeits- und Auflösungsanforderungen

Auch die ausgeübte Kraft muss berücksichtigt werden, sowohl axial als auch radial entlang der Welle, wenn sich der Motor oder das Werkstück entlang der Welle bewegt, um sicherzustellen, dass sowohl der Motor als auch die Welle der erforderlichen Kraft standhalten können.

Bei der unverlierbaren Option geht die Motoreffizienz an der Stelle verloren, an der der Kunststoff die Welle mit dem Motorgehäuse verbindet.

Budget

Der lineare Stepper-Aufbau mit unverlierbarem Antrieb erfordert weniger Komponenten für den Betrieb als die Versionen mit externer Mutter oder ohne unverlierbarer Antrieb. Die Version mit Außenmutter hat die meisten Komponenten, dazwischen liegt die Version ohne Selbstsicherung. Da der Motor weniger Komponenten benötigt, steigt der Preis pro Einheit, sodass der Captive-Motor der teuerste der drei Motoren ist.

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