Mae modur stepper hefyd yn cael ei alw'n fodur pwls neu fodur cam. Mae'n datblygu ongl benodol bob tro mae'r cyflwr cyffrous yn cael ei newid yn ôl y signal pwls mewnbwn, ac mae'n parhau i fod mewn safle sefydlog pan fydd y cyflwr cyffrous yn aros yn ddigyfnewid. Felly, gall y modur camu drosi'r signal pwls mewnbwn i'r dadleoliad angau cyfatebol ar gyfer allbwn. Drwy reoli nifer y pwls mewnbwn, gellir pennu dadleoliad angau'r allbwn yn gywir er mwyn cyflawni'r swyddogaeth o leoli; a thrwy reoli amlder y pwls mewnbwn, gellir rheoli cyflymder angau'r allbwn yn gywir er mwyn cyflawni pwrpas rheoleiddio cyflymder. Felly, gellir ystyried moduron stepper pan fydd angen lleoli neu reoli cyflymder cywir.
1.1 Dosbarthiad moduron stepper
Mae tri math o fodurau stepper: adweithiol (math VR), magnet parhaol (math PM), a hybrid (math HB).
Yn gyffredinol, mae camu magnet parhaol yn ddau gam, mae'r torque a'r cyfaint yn fach, ac yn gyffredinol mae'r ongl gamu yn 7.5° neu 15°, sy'n cael ei ddefnyddio gan amlaf mewn cynhyrchion defnyddwyr cost isel.
Mae'r camu adweithiol ar y cyfan yn dri cham, sy'n gallu cyflawni allbwn torque mawr. Ar y cyfan mae'r ongl gamu yn 1.5°, ond mae'r sŵn a'r dirgryniad yn fawr iawn. Mae wedi cael ei ddileu mewn gwledydd datblygedig fel Ewrop a'r Unol Daleithiau yn y 1980au.
Mae camu hybrid yn cyfeirio at gymysgu manteision magnet parhaol ac adweithiol. Fe'i rhennir yn ddau gyfnod, tri cham a phum cam. Mae'r ongl gamu dau gam yn gyffredinol yn 1.8°, a'r ongl gam tri cham yw 0.9°. Yn gyffredinol, mae'r ongl cam pum cam yn 0.72°. Mae'r modur camu hybrid yn cyfuno manteision y ddau fath cyntaf o fodur camu. Ar hyn o bryd, mae'r moduron camu a ddefnyddir yn y diwydiant gweithgynhyrchu offer domestig yn fodurau camu hybrid yn y bôn.
Felly, cyfeirir at y moduron stepper a ddisgrifir isod i gyd fel "moduron stepper hybrid".
1.2 Strwythur modur stepper
Mae'r modur camu yn cynnwys rotor (craidd rotor, magnet parhaol, siafft gylchdroi, dwyn pêl), stator (weindio, craidd stator), cloriau blaen a chefn, ac ati. Mae gan y modur camu hybrid dau gam mwyaf nodweddiadol 8 dannedd mawr, 40 o ddannedd bach yn y stator, a 50 o ddannedd bach yn y rotor; mae gan stator y modur tri cham 9 dannedd mawr, 45 o ddannedd bach, ac mae gan y rotor 50 o ddannedd bach. dant.
Ffigur 1 Diagram Schematic o gyfansoddiad modur stepper
1.3 Egwyddor Rheoli Modur Stepper
Ni all y modur stepper gysylltu'n uniongyrchol â'r cyflenwad pŵer i weithio, ac ni all dderbyn signalau pwls trydanol yn uniongyrchol. Rhaid iddo ryngweithio â'r cyflenwad pŵer a'r rheolwr drwy ryngwyneb arbennig—y gyrrwr modur stepper. Yn gyffredinol, mae'r gyrrwr modur stepper (gweler Ffigur 2) yn cynnwys dosbarthwr cylch a chylched amlifiwr pŵer. Mae'r dosbarthwr cylch yn derbyn signalau rheoli gan y rheolwr. Bob tro y derbynnir signal pwls, bydd allbwn y dosbarthwr cylch yn cael ei drosi unwaith, felly gall presenoldeb neu absenoldeb y signal pwls a'r amledd bennu cyflymder y modur camu, cyflymu neu dwyllo, dechrau neu stopio. Rhaid i'r dosbarthwr cylch hefyd fonitro signal cyfeiriad y rheolwr i benderfynu a yw trosglwyddo ei gyflwr allbwn yn ddilyniant positif neu ddilyniant gwrthdroi, a thrwy hynny benderfynu cyfeiriad y modur stepper.
Ffigur 2 Stepper Motor Control Schematic
2 Prif baramedrau modur stepper
2.1 Mae rhif y ffrâm yn bennaf yn cynnwys 20, 28, 35, 42, 57, 60, 86 ac yn y blaen.
2.2 Nifer y Cyfnodau Nifer y coils y tu mewn i'r modur stepper. Yn gyffredinol, mae nifer cyfnodau'r modur stepper yn cynnwys dau gam, tri cham a phum cam. Mae'r modur camu a ddefnyddir yn Tsieina yn ddau gam yn bennaf, a defnyddir tri cham hefyd mewn rhai cymwysiadau. Yn Japan, mae moduron camu pum cam yn cael eu defnyddio mwy.
2.3 Ongl gam Sy'n cyfateb i fewnbwn signal pwls, dadleoliad angau rotor y modur. Dyma'r fformiwla ar gyfer cyfrifo ongl gam y modur stepper:
Yn y fformiwla: - ongl gam y modur camu; m - nifer y cyfnodau o'r modur camu; - nifer y dannedd o rotor y modur camu.
Yn ôl y fformiwla cyfrifo uchod, mae onglau cam y ddau gam, tri cham a moduron camu pum cam yn 1.80, 1.20 a 0.72° yn y drefn honno.
2.4 Mae dal torque (torque statig) yn cyfeirio at y torque lle mae'r stator yn cloi'r rotor pan gyflenwir stator winding y modur gyda cerrynt â sgôr, ond nid yw'r rotor yn cylchdroi. Dal torque yw'r paramedr pwysicaf o fodur stepper, a dyma'r prif sail ar gyfer dewis modur.
2.5 Detent torque Mae'n cyfeirio at y torque sydd ei angen i gylchdroi'r rotor gyda grym allanol pan nad oes gan y modur unrhyw gerrynt. Mae'r torque hwn yn un o ddangosyddion perfformiad y modur. Gyda pharamedrau eraill yr un fath, y lleiaf yw'r torque detent, y lleiaf yw'r "effaith cogio", sy'n fwy buddiol i sefydlogrwydd y modur ar gyflymder isel.
2.6 Mae nodwedd amledd torque yn bennaf yn cyfeirio at y nodwedd amledd torque tynnu allan, yr uchafswm torque y gall y modur ei ddwyn heb golli cam pan fydd y modur yn rhedeg yn arbennig ar gyflymder penodol. Defnyddir y gromlin amledd torque i ddisgrifio'r berthynas rhwng y torque mwyaf a'r cyflymder (amledd) heb golli cam. Mae'r gromlin amledd torque yn baramedr pwysig o'r modur stepper, ac mae'n un o'r prif sail ar gyfer dewis y modur. Cromlin nodweddiadol amledd moment (gweler Ffigwr 3).
Ffigur 3 Cromlin amledd Torque o fodur stepper
2.7 Graddio'n gyfredol Gwerth rms y cerrynt weindio modur sydd ei angen i gynnal y torque â sgôr.
Ffigur 4 Tabl paramedr modur Stepper (dyfyniad o gatalog cyffredinol cynnyrch camu deallus Leisai 2021-2022)
3 Dewis camau o fodur stepper
Mae cyflymder y modur stepper a ddefnyddir mewn cymwysiadau diwydiannol mor uchel â 600 ~ 1500, a'r uchaf y cyflymder, gellir ystyried y gyriant modur stepper dolen gaeedig, neu mae'r cynllun gyrru servo yn fwy addas. Camau dewis modur Stepper (gweler Ffigwr 5).
Ffigur 5 Camu camau dewis modur
3.1 Dewis o ongl gam
Fel y crybwyllwyd yn 1.1, yn ôl nifer y cyfnodau modur, mae tair ongl gam: 1.80 (dau gam), 1.20 (tri cham), a 0.72° (pum cam). Wrth gwrs, cywirdeb ongl cam pum cam yw'r uchaf, ond mae ei fodur a'i yrrwr yn ddrud, felly anaml y caiff ei ddefnyddio yn Tsieina. Yn ogystal, mae'r gyrwyr stepper prif ffrwd presennol i gyd yn defnyddio technoleg gyrru israniad. O dan 8 israniad, gellir gwarantu cywirdeb ongl cam israniad o hyd, felly os ystyriwch y mynegai cywirdeb ongl cam yn unig, y cam pum cam Gellir disodli'r modur gan fodur cam dau gam neu dri cham.
Er enghraifft, mewn cais llwyth sgriw plwm gydag arweinydd o 5mm, os defnyddir modur stepper dau gam a gosodir y gyrrwr i 8 israniad, nifer y pwls fesul chwyldro o'r modur yw 200×8=1600, a'r pwls sy'n cyfateb i 5 ÷1 600=0 .00313 mm=3 .13 , gall y cywirdeb hwn fodloni'r rhan fwyaf o ofynion ymgeisio.
3.2 Detholiad o dorque statig (dal torque)
Mae mecanweithiau trosglwyddo llwyth a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys gwregysau cydamserol, gwialen sgriw, sachau a phinnau, ac ati. Yn gyntaf, cyfrifa'r llwyth peiriant (torque cyflymiad yn bennaf ynghyd â torque ffrithiant) a'i drosi i'r torque llwyth gofynnol ar y siafft modur. Yna, yn ôl yr uchafswm cyflymder rhedeg sydd ei angen gan y modur, mae modur stepper gyda thorque dal addas yn cael ei ddewis ar gyfer y ddau achos defnydd gwahanol canlynol:
(1) Ar gyfer cymhwyso'r cyflymder modur gofynnol o dan 300: os yw'r llwyth peiriant yn cael ei drosi i'r torque llwyth gofynnol ar y siafft modur, yna lluosir y torque llwyth gan SF ffactor diogelwch (yn gyffredinol 1.5 ~ 2.0), hynny yw, Mae'n ofynnol dal torque y modur stepper.
(2) Ar gyfer cymwysiadau lle mae'r cyflymder modur gofynnol yn fwy na 300: gosodwch y cyflymder uchaf, os yw'r llwyth peiriant yn cael ei drosi i'r torque llwyth gofynnol ar y siafft modur, yna lluosir y torque llwyth gan y ffactor diogelwch SF (yn gyffredinol 2.5 ~ 3.5 ) i gael y torque dal. Gan gyfeirio at Ffigwr 6, dewisir model addas i ddechrau. Yna gwiriwch a chymharu ar y gromlin amledd torque: Ar y gromlin amledd torque, defnyddiwch y cyflymder uchaf gofynnol i ganfod mai'r torque uchaf allan o gam sy'n cyfateb i'r cyflymder uchaf yw 20% neu fwy. Fel arall, mae angen ail-ddewis modur gyda thorque dal mwy, ac ail-wirio a chymharu yn ôl cromlin amledd torque y modur sydd newydd ei ddewis.
3.3 Detholiad o faint ffrâm y modur
Po fwyaf yw'r ffrâm modur, y mwyaf yw ei dorque dal. Meintiau ffrâm gyffredin a dal ystodau torque o fodurau stepper (gweler Ffigwr 6).
Ffigur 6 Meintiau ffrâm gyffredin moduron stepper a'u torques dal
Yn ôl y torque dal a gyfrifir yng ngham (2), dewiswch faint y ffrâm briodol a manylebau penodol y modur cyfatebol o Ffigur 4.
3.4 Dewiswch y gyrrwr stepper cyfatebol yn ôl y cerrynt â sgôr
Er enghraifft, os yw'r cerrynt â sgôr o fodur 57CM23 yn 5A, mae'r cerrynt mwyaf a ganiateir o'r gyrrwr y byddwch chi'n ei ddewis angen bod yn fwy na 5A (nodwch mai gwerth RMS yn hytrach na'r gwerth brig), fel arall os ydych chi'n dewis gyrrwr gydag uchafswm cyfredol o 3A yn unig, yna dim ond tua 60% all allbwn uchaf y modur fod!
