A

tri glavne vrste koračnih motorjev : V industrijski avtomatizaciji se uporabljajo

1. Koračni motor s trajnim magnetom (PM).

• Enostavna struktura

• Nizki stroški

• Zmerna natančnost

2. Koračni motor s spremenljivo odpornostjo (VR).

• Brez trajnega magneta

• Visoka hitrost koraka

• Nižji izhodni navor

3. Hibridni koračni motor (najbolj priljubljen)

• Združuje tehnologijo PM in VR

• Visok navor

• Visoka natančnost (kot koraka 0,9° in 1,8°)

• Pogosto se uporablja v CNC strojih, robotiki, medicinskih napravah in opremi AGV

V sodobnih industrijskih aplikacijah so hibridni koračni motorji najpogosteje uporabljena vrsta zaradi svoje zmogljivosti in zanesljivosti.

A

Hitrost koračnega motorja je odvisna od frekvence gonilnika, pogojev obremenitve in konstrukcije motorja.

Običajno območje vrtljajev:

• 0–300 RPM → Visok navor in stabilna lega

• 300–1000 RPM → Standardno industrijsko delovanje

• Do 2000 vrt/min ali več → Z visokonapetostnim gonilnikom in majhno obremenitvijo

Večina koračnih motorjev deluje najbolje med 100–600 RPM , kjer sta navor in stabilnost uravnotežena.

Za razliko od servo motorjev so koračni motorji optimizirani za:

• Natančno pozicioniranje

• Aplikacije z nizko do srednjo hitrostjo

• Visok zadrževalni moment pri ničelni hitrosti

A

Koračni motor običajno zahteva 2 V do 5 V nazivne napetosti na fazo , vendar je v resničnih industrijskih aplikacijah napajalna napetost gonilnika običajno 12 V, 24 V ali 48 V DC.

Pomembno je razumeti:

• Nazivna napetost, natisnjena na motorju, temelji na uporu tuljave.

• Dejanska delovna napetost je odvisna od koračnega pogona.

• Višja napajalna napetost (kot je 24 V ali 48 V) izboljša:

  • Zmogljivost visoke hitrosti

  • Izhodni navor pri višjih vrtljajih

  • Sposobnost pospeševanja

Za CNC stroje, 3D tiskalnike, robotiko in sisteme AGV so najpogostejši sistemi koračnih motorjev 24 V in 48 V..

A

Absolutne 'boljše' možnosti ni - odvisno je od aplikacije:

• Koračni motorji so boljši za nizkocenovno, zmerno hitrostno in visoko natančno pozicioniranje brez povratne informacije.

• Servo motorji so boljši za aplikacije z visoko hitrostjo, visoko učinkovitostjo in zaprto zanko, ki zahtevajo dinamično delovanje.

Za preproste sisteme za pozicioniranje so koračni motorji pogosto bolj ekonomični. Za zahtevne sisteme avtomatizacije zagotavljajo servo motorji vrhunsko zmogljivost.

A Običajna življenjska doba koračnega motorja je od 10.000 do 20.000 delovnih ur , odvisno od obremenitve, temperature, okolja in kakovosti ležaja. S pravilnim vzdrževanjem in pravilno dimenzioniranjem lahko koračni motorji industrijskega razreda zdržijo več let.

A

Prednosti:

• Visoka natančnost pozicioniranja

• Preprosto krmiljenje z odprto zanko

• Dober navor pri nizki hitrosti

• Stroškovno učinkovito

• Visoka zanesljivost

Slabosti:

• Manjši izkoristek v primerjavi s servo motorji

• Pod preobremenitvijo lahko izgubi korake

• Ni idealno za neprekinjeno delovanje pri visokih hitrostih

• Proizvaja toploto v mirovanju

A

Tukaj je 10 pogostih aplikacij koračnih motorjev:

1. CNC stroji

2. 3D tiskalniki

3. Laserski rezalni stroji

4. Robotika

5. Medicinske črpalke

6. Stroji za pakiranje

7. Tekstilni stroji

8. Tiskalniki in skenerji

9. Pan-tilt sistemi kamer

10. Avtomatizirani inšpekcijski sistemi

Te aplikacije zahtevajo natančen nadzor gibanja in ponovljivost.

A Koračni motor je aktuator , ne senzor.
Pretvarja električno energijo v mehansko gibanje. Senzorji zaznavajo signale, medtem ko aktuatorji proizvajajo gibanje. Koračni motorji ustvarjajo natančno rotacijsko gibanje kot odgovor na električne impulze.

A

Koračni motor poganja:

• tokom Napajalnik z enosmernim

• Gonilnik koračnega motorja

• Krmilnik (kot je PLC ali mikrokrmilnik)

Krmilnik pošilja impulzne signale gonilniku, ta pa uravnava tok v navitja motorja.

A

Koračne motorje je najbolje uporabiti za:

• Natančno pozicioniranje

• Aplikacije navora pri nizki hitrosti

• Ponovljiv nadzor gibanja

• Regulacijski sistemi z odprto zanko

Običajno se uporabljajo v CNC strojih, 3D tiskalnikih, robotiki in opremi za avtomatizacijo.

A

Glavna razlika med koračnim motorjem in običajnim motorjem (kot je indukcijski ali brušeni enosmerni motor) je način upravljanja in gibanja:

• Koračni motor : premika se v diskretnih korakih z natančnim nadzorom položaja.

• Običajni motor : vrti se neprekinjeno, ko je napajan.

• Koračni motorji so idealni za naloge pozicioniranja.

• Običajni motorji so boljši za stalno vrtenje pri visokih hitrostih.

Koračni motorji ne potrebujejo vedno povratnih sistemov, medtem ko običajni motorji pogosto potrebujejo dajalnike za natančno krmiljenje.

A Koračni motor se običajno napaja z enosmerno napetostjo , vendar deluje z uporabo impulznih enosmernih signalov, ki jih ustvari gonilnik. Voznik elektronsko preklaplja tok v navitjih, da ustvari izmenična magnetna polja. Tehnično je torej to motor na enosmerni tok z nadzorovanim preklapljanjem , ne tradicionalni motor na izmenični tok.

A Načelo delovanja koračnega motorja temelji na elektromagnetnem privlačenju in odboju . Ko se električni impulzi nanašajo na statorska navitja, ti ustvarijo magnetno polje, ki sodeluje z rotorjem. Rotor se premika v natančnih kotnih korakih (korakih) glede na vhodne impulze. Vsak impulz je enak enemu fiksnemu koraku, kar omogoča natančen nadzor položaja brez povratne informacije v večini aplikacij.