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.

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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:

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.

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Wie wählt man das richtige Schrittmotormodell aus?

1.Wie wählt man Servomotoren und Schrittmotoren richtig aus?

 

Dies hängt hauptsächlich von der konkreten Anwendungssituation ab. Vereinfacht ausgedrückt müssen Folgendes bestimmt werden: die Art der Last (z. B. horizontale oder vertikale Last usw.), Anforderungen an Drehmoment, Trägheit, Geschwindigkeit, Genauigkeit, Beschleunigung und Verzögerung usw ., und Steuerungsanforderungen der oberen Ebene (z. B. Portschnittstellen- und Kommunikationsanforderungen), die Hauptsteuerungsmethode ist Position, Drehmoment oder Geschwindigkeit. Die Stromversorgung erfolgt über Gleich- oder Wechselstrom oder batteriebetrieben und der Spannungsbereich ist einstellbar. Bestimmen Sie auf dieser Grundlage das Modell des Motors und des dazugehörigen Treibers oder Controllers.

 

2.Wie verwende ich einen Schrittmotortreiber?

 

Abhängig vom Strom des Motors wird ein Treiber mit einem Strom größer oder gleich diesem verwendet. Wenn geringe Vibrationen oder hohe Präzision erforderlich sind, kann ein unterteilter Treiber verwendet werden. Verwenden Sie bei Motoren mit hohem Drehmoment so weit wie möglich Hochspannungsantriebe, um eine gute Hochgeschwindigkeitsleistung zu erzielen.

 

 

DM542T

 

3. Was ist der Unterschied zwischen 2-Phasen- und 5-Phasen-Schrittmotoren und wie wählt man sie aus?

 

2-Phasen-Motoren sind kostengünstig, weisen jedoch bei niedrigen Drehzahlen stärkere Vibrationen und bei hohen Drehzahlen einen schnellen Drehmomentabfall auf. Der 5-Phasen-Motor hat weniger Vibrationen und eine gute Hochgeschwindigkeitsleistung. Er ist 30 bis 50 % schneller als der 2-Phasen-Motor. In manchen Fällen kann er den Servomotor ersetzen.

 

4. Sollte ich ein DC-Servosystem oder ein AC-Servosystem wählen?

 

Vor- und Nachteile von DC-Servomotoren:

 

Vorteile: präzise Drehzahlregelung, sehr harte Drehmoment-Geschwindigkeitscharakteristik, einfaches Regelprinzip, gute lineare Einstellcharakteristik, schnelle Reaktionszeit, einfache Bedienung und günstiger Preis.

 

Nachteile: Bürstenkommutierung, Geschwindigkeitsbegrenzung, zusätzlicher Widerstand, Entstehung von Verschleißpartikeln (nicht geeignet für staubfreie und explosionsgefährdete Umgebungen)

 

 

T6-RS1000H2A3-M17S

 

Vor- und Nachteile von AC-Servomotoren

 

Vorteile: gute Drehzahlregeleigenschaften, gleichmäßige Regelung im gesamten Drehzahlbereich, nahezu keine Schwingungen, hoher Wirkungsgrad von über 90 %, geringere Wärmeentwicklung, Hochgeschwindigkeitsregelung, hochpräzise Positionsregelung (abhängig von der Encodergenauigkeit), stabil Betrieb. Es zeichnet sich durch gute Steuerbarkeit, schnelle Reaktion, hohe Empfindlichkeit und strenge Nichtlinearitätsindikatoren für mechanische Eigenschaften und Einstelleigenschaften aus. Innerhalb des Nennbetriebsbereichs können ein konstantes Drehmoment, geringe Trägheit, geringe Geräuschentwicklung, kein Bürstenverschleiß und Wartungsfreiheit (geeignet für staubfreie und explosionsgefährdete Umgebungen) erreicht werden.

 

Nachteile: Die Steuerung ist komplizierter, die Treiberparameter müssen vor Ort angepasst und die PID-Parameter ermittelt werden und es sind mehr Verbindungen erforderlich.

 

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Häufig gestellte Fragen zu Schrittmotoren

1.Kann die Unterteilungsnummer des Unterteilungstreibers die Genauigkeit darstellen?

Die Unterteilungstechnologie von Schrittmotoren ist im Wesentlichen eine elektronische Dämpfungstechnologie. Ihr Hauptzweck besteht darin, die niederfrequenten Vibrationen von Schrittmotoren zu schwächen oder zu beseitigen. Die Verbesserung der Betriebsgenauigkeit des Motors ist nur eine Nebenfunktion der Unterteilungstechnologie.

Die Einstellung der Unterteilungsnummer des Unterteilungstreibers hängt von anderen Faktoren ab, beispielsweise der Genauigkeit der Unterteilungsstromsteuerung des Unterteilungstreibers. Die Genauigkeit der Unterteilungstreiber verschiedener Hersteller kann stark variieren. Je größer die Unterteilungsnummer, desto schwieriger ist sie zu steuern die Genauigkeit.

  1. Was ist der Unterschied zwischen der Reihenschaltungsmethode und der Parallelschaltungsmethode des Schrittmotors und Treibers mit Vierphasenantrieb?

Vierphasen-Hybrid-Schrittmotoren werden im Allgemeinen von Zweiphasentreibern angetrieben. Daher kann der Vierphasenmotor über die Reihenschaltungsmethode oder die Parallelschaltungsmethode in zwei Phasen geschaltet werden.

Die Reihenschaltungsmethode wird im Allgemeinen verwendet, wenn die Motordrehzahl niedrig ist. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der erforderliche Treiberausgangsstrom das 0,7-fache des Motorphasenstroms, sodass der Motor weniger Wärme erzeugt. Die Parallelschaltungsmethode wird im Allgemeinen in Situationen verwendet, in denen die Motorgeschwindigkeit hoch ist (Hochgeschwindigkeitsverbindungsmethode). Der erforderliche Treiberausgangsstrom beträgt das 1,4-fache des Motorphasenstroms, sodass der Motor mehr Wärme erzeugt.

  1. Wie ermittelt man die Gleichstromversorgung des Schrittmotortreibers?

A. Bestimmung der Versorgungsspannung

Die Versorgungsspannung von Hybrid-Schrittmotortreibern hat im Allgemeinen einen weiten Bereich (wie 12V-24V), und die Versorgungsspannung wird normalerweise basierend auf der Betriebsgeschwindigkeit und den Ansprechanforderungen des Motors ausgewählt. Wenn der Motor mit hoher Geschwindigkeit arbeitet oder schnelle Ansprechanforderungen hat, dann ist der Spannungswert auch hoch.

 Beachten Sie, dass die Welligkeit der Versorgungsspannung die maximale Eingangsspannung des Treibers nicht überschreiten darf, da der Treiber sonst beschädigt werden kann. Wenn der Motor mit niedriger Drehzahl läuft, können Sie unter Berücksichtigung der Spannung einen niedrigeren Wert wählen.

B.Bestimmung des Ausgangsstroms des Netzteils

Der Stromversorgungsstrom wird im Allgemeinen basierend auf dem Ausgangsphasenstrom I des Treibers bestimmt. Wenn ein lineares Netzteil verwendet wird, kann der Netzteilstrom im Allgemeinen das 1,1-1,3-fache von I betragen. Wenn ein Schaltnetzteil verwendet wird, kann der Stromversorgungsstrom im Allgemeinen das 1,5- bis 2,0-fache von I betragen. Wenn ein Netzteil mehrere Antriebe gleichzeitig mit Strom versorgt, sollte darauf geachtet werden, dass der Strom des Netzteils entsprechend verdoppelt wird.

  1. Unter welchen Umständen wird das Freigabesignal eines Hybrid-Schrittmotortreibers im Allgemeinen verwendet?

Wenn das Freigabesignal niedrig ist, wird die Stromausgabe vom Treiber zum Motor unterbrochen und der Motorrotor befindet sich in einem freien Zustand (Offline-Zustand).

 Wenn es in einigen Automatisierungsgeräten erforderlich ist, dass die Motorwelle direkt manuell gedreht werden kann, ohne den Treiber auszuschalten, kann das Freigabesignal auf Low gesetzt werden, um den Motor für den manuellen Betrieb oder die Einstellung offline zu schalten. Setzen Sie nach dem manuellen Abschluss das Freigabesignal auf High, um die automatische Steuerung fortzusetzen.

  1. Wie kann man mit einer einfachen Methode die Drehrichtung eines Zweiphasen-Schrittmotors nach dem Einschalten anpassen?

Tauschen Sie einfach A+ und A- (oder B+ und B-) zwischen Motor und Treiber aus.

  1. Eine Erklärung, was IP bedeutet, lautet wie folgt:

Das IP-Schutzstufensystem (INTERNATIONAL PROTECTION) wurde von der IEC (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION) entwickelt, das Elektrogeräte nach ihren staubdichten und feuchtigkeitsdichten Eigenschaften klassifiziert.

Der IP-Schutzgrad setzt sich aus zwei Zahlen zusammen. Die erste Zahl gibt den Grad der Staubdichtigkeit und der Verhinderung des Eindringens von Fremdkörpern durch das Elektrogerät an. Die zweite Zahl gibt den Grad der Abdichtung des Elektrogeräts gegen Feuchtigkeit und wasserdichtes Eindringen an. Je größer die Zahl, desto höher das Schutzniveau.

7.Was ist der Motorisolationsgrad?

Gibt das im Motor verwendete Isoliermaterial und die Isolierstruktur sowie die maximal zulässige Betriebstemperatur an. Der Hitzebeständigkeitsgrad der Motorisolationsstruktur ist in 5 Stufen unterteilt.

  1. Vergleich des amerikanischen Drahtstandards AWG mit metrischen und imperialen Einheiten

Im Prozess des Hardware-Designs und der Kabelauswahl stoßen wir häufig auf Methoden wie 16AWG, 18AWG, 24AWG, 26AWG usw., um den Kabeldurchmesser anzugeben. Tatsächlich ist AWG (American Wire Gauge) die Abkürzung für den amerikanischen Drahtstandard. Der AWG-Wert ist eine Funktion der Drahtstärke (in Zoll).

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