Automatische Übersetzung anzeigen
Dies ist eine automatisch generierte Übersetzung. Wenn Sie auf den englischen Originaltext zugreifen möchten, klicken Sie hier
#Produkttrends
{{{sourceTextContent.title}}}
Erhöhung des Schrittmotordrehmoments ohne Vergrößerung der Baugröße
{{{sourceTextContent.subTitle}}}
Der Schlüssel ist das Hinzufügen von gestapelten Rotoren und Statoren, aber Sie müssen mit einem physikalisch längeren Motor leben.
{{{sourceTextContent.description}}}
Schrittmotoren bieten eine genaue Positionssteuerung ohne Rückführung, traditionell in offenen Regelkreisen. Die Welle eines Schrittmotors führt normalerweise diskrete Winkelbewegungen von im Wesentlichen gleichmäßiger Größe aus, wenn sie von einer DC-Spannungsversorgung angetrieben wird. Ein digitaler Impuls bewirkt ein Inkrement der Winkelbewegung für den Schrittmotor. Mit zunehmender Anzahl an digitalen Impulsen dreht sich der Schrittmotor. Eine bestimmte Anzahl von Impulsen bewegt den Motor in eine exakte Position.
Schrittmotoren sind die bevorzugte Technologie für viele Motion-Control-Anwendungen aufgrund ihrer einfachen Bedienung, der hervorragenden Positionierung und der geringen Kosten. Wenn sie als Open-Loop-Geräte betrieben werden, eignen sich Schrittmotoren am besten für Anwendungen mit niedrigen Geschwindigkeiten, gut definierten Lasten und sich wiederholenden Bewegungen. SH: Baugrößen
Die National Electric Manufacturers Association (NEMA) hat eine Standardisierung der Baugrößen eingeführt, um eine intelligente Auswahl zwischen den verschiedenen Motorgrößen zu erleichtern. Schrittmotoren werden nach Baugröße kategorisiert, z. B. "Größe 11" oder "Größe 23" Die Nummern der Baugröße geben die Abmessungen der Motorfrontplatte an. Ein Schrittmotor der Baugröße 11 hat z. B. eine Frontplatte von 1,1 × 1,1 Zoll, während die Frontplatte eines Schrittmotors der Baugröße 23 etwa 56,4 × 56,4 mm groß ist.
Die NEMA-Normen ermöglichen es dem Anwender, von einem Schrittmotorhersteller zu einem anderen zu wechseln, ohne dass Montagewinkel, Kupplungen und andere Montagekomponenten wesentlich verändert werden müssen. Zwei Motoren mit der gleichen NEMA-Größe, aber von verschiedenen Herstellern, können sich dennoch etwas unterscheiden. Die Wellenlänge und das Vorhandensein einer Abflachung für die Verwendung von Stellschrauben variieren von Hersteller zu Hersteller. Die NEMA-Normen schreiben auch keine elektrischen Eigenschaften vor, wie z. B. die Anzahl der Leitungsdrähte oder die Wicklungsimpedanz. Berücksichtigen Sie alle Spezifikationen sorgfältig, bevor Sie Schrittmotoren von einem anderen Hersteller kaufen.
Schrittmotoren in den Baugrößen 8, 11 und 14 sind ideal für Anwendungen, bei denen der Platz knapp ist, wie z. B. bei medizinischen Geräten, Laborautomatisierungsgeräten, Druckern, Geldautomaten, Überwachungsanlagen und Unterhaltungselektronik. Größere Schrittmotoren werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, z. B. in Verpackungsmaschinen, Prüf- und Messgeräten, Montagemaschinen, Halbleiterfertigungsanlagen und Materialtransportanlagen.
Größere Schrittmotoren erzeugen ein höheres Drehmoment als Motoren kleinerer Baugröße. Obwohl sie das Drehmoment erhöhen, passen diese größeren Motoren nicht immer in den begrenzten Raum einer Anwendung. Wenn die primäre Platzbeschränkung jedoch der Motordurchmesser ist, können Ingenieure das Drehmoment des Schrittmotors innerhalb einer bestimmten Baugröße erhöhen, indem sie die Länge des Motors vergrößern. Um einen Schrittmotor mit höherem Drehmoment zu bauen, werden mehrere Rotor- und Statorabschnitte zusammen "gestapelt", daher die größere Länge. Der Schrittmotor erzeugt mehr Drehmoment auf Kosten der Länge, ist aber nicht breiter oder höher. Der Effekt der Stapellänge bei Motoren der Baugröße 17 ist im nebenstehenden Bild zu sehen.
Das nebenstehende Diagramm zeigt typische Haltemomente (in Newtonmeter) für Motoren unterschiedlicher Baugrößen und Stapellängen. Verschiedene Paketlängen innerhalb einer Baugröße geben Ingenieuren Flexibilität bei der Auswahl von Motoren für eine Anwendung. Manchmal ist der Platz für einen längeren Motor vorhanden, und ein anderes Mal ist es vorteilhaft, einen kürzeren Motor mit größerer Baugröße zu verwenden.
Ultra-High-Torque-Schrittmotoren sind eine weitere Möglichkeit, das Drehmoment innerhalb einer bestimmten Baugröße effektiv zu erhöhen. Sie können das Haltedrehmoment um 25 bis 45 % bei einem Schrittmotor gleicher Größe wie ein herkömmlicher Motor erhöhen. So vermeiden Schrittmotoren mit ultrahohem Drehmoment die Notwendigkeit, größere Baugrößen zu spezifizieren, um genügend Drehmoment für eine Anwendung zu erhalten.
Durch ein verbessertes magnetisches Design können diese Schrittmotoren aufgrund der unterschiedlichen magnetischen Permeabilität, die durch die Rotor- und Statorzähne entsteht, ein höheres Drehmoment erzeugen. Durch den Einsatz von Seltenerdmagneten zwischen den Zähnen wird die Variation der magnetischen Permeabilität verbessert.
Ein herkömmlicher Schrittmotor der Baugröße 34 kann beispielsweise ein Haltemoment von 5,9 N-m erzeugen. Die Ultra-High-Torque-Version desselben Motors erzeugt ein Haltemoment von bis zu 9 N-m. Um dieses Drehmoment zu erreichen, müsste ein konventioneller Motor 31 % länger sein.
Obwohl das Motordrehmoment und die Drehzahl entscheidende Faktoren bei der Auswahl des besten Schrittmotors für eine Anwendung sind, sollten Sie die Bedeutung der Größe, Länge und des Typs des Motorrahmens nicht außer Acht lassen. Ein zu großer Motor kann Geld verschwenden oder zu viel Wärme erzeugen. Ein zu kleiner Motor liefert möglicherweise nicht genug Drehmoment für eine zuverlässige Bewegungssteuerung. Schauen Sie sich die Stapellänge und Ultra-High-Torque-Motoren an, um das Drehmoment zu erhöhen, wenn der Wechsel zu einer größeren Baugröße nicht machbar ist. Und im Zweifelsfall ist es immer eine gute Idee, die besten Optionen für Ihre Anwendung mit Ihrem Motorlieferanten zu besprechen.