Вибір крокового двигуна для ЧПУ: критерії, рекомендації

Кроковий двигун знадобиться будь-якій людині, який зібрався самостійно зібрати верстат з ЧПУ. Головне – заздалегідь визначитися зі сферою застосування пристрою. Найбільших зусиль і показників вимагає обробка кольорових металів, що окремо враховується при виборі крокового двигуна для ЧПУ.

Зміст

  • 1 Які критерії визначають для вибору?
  • 2 Про різновиди двигунів
  • 3 Про зусилля різання
  • 4 З приводу резонансу при середніх частотах
  • 5 Про энкодерах і драйвери, підключеннях
  • 6 Додаткові рекомендації по вибору
  • 7 Що ще врахувати?
  • 8 Висновок

Які критерії визначають для вибору?

Треба пам’ятати про те, що, в порівнянні із звичайними двигунами, крокові вимагають більш складних схем управління. А критеріїв не так вже й багато.

  • Параметр індуктивності.
  • Перший крок – визначення квадратного кореня з індуктивності обмотки. Результат потім множимо на 32. Значення, отримане в якості підсумку, потім потрібно порівнювати з напругою джерела, від якого харчування йде до драйвера.

    Ці числа не повинні відрізнятися один від одного занадто сильно. Мотор буде грітися і шуміти дуже сильно, якщо напруга живлення більше отриманого значення на 30 і більше %. Якщо ж він менший, то, по мірі наростання швидкості, крутний момент зменшується. Чим більша індуктивність – тим простіше зберегти високий крутний момент. Але для цього треба підібрати драйвер, який має велику напругу живлення. Тільки в цьому випадку крокової двигун працює нормально.

  • Графік того, як крутний момент і швидкість залежать один від одного.
  • Це дозволить зрозуміти, наскільки двигун в принципі відповідає запитам та технічному завданню.

    Вибір крокового двигуна для ЧПУ: критерії, рекомендації

  • Параметри геометричного плану.
  • Особливу увагу рекомендується приділити діаметру вала, фланця і довжині двигуна.

    Крім того, такі показники так само рекомендується уважно вивчити:

    • Максимальний статичний синхронізуючий момент.
    • Момент інерції у роторів.
    • Струм всередині фази за номіналом.
    • Загальний опір фаз омічного типу.

    Про різновиди двигунів

    Для верстата використовується різновид крокових двигунів – параметр не менш важлива, ніж інші. Кожна модель наділена своїми особливостями.

  • Біполярні найчастіше застосовуються спільно з ЧПУ.
  • Головне достоїнство – можливість легко вибрати новий драйвер, якщо старий виходить з ладу. На малих обертах при цьому зберігається високий питомий опір.

  • Трифазні.
  • Для них характерна висока швидкість. Актуальні, якщо саме цим параметром приділяють найбільше уваги в разі вибору.

  • Уніполярні.
  • Це декілька видів біполярних двигунів, які відрізняються один від одного і підбираються залежно від підключення обмотки.

    Можна вивчити готові моделі верстатів, пропоновані поточним ринком. Завдяки такому підходу вибір значно спрощується. Головне – щоб характеристики і розміри підходили до створюваного проекту.


    Вибір крокового двигуна для ЧПУ: критерії, рекомендації

    Про зусилля різання

    Часто власники думають, що на фрезу агрегату треба сильно тиснути, інакше вона буде неправильно працювати. Це помилка, яка не відповідає істині. Важливіше всього те, як правильно користувач задає параметри робочого процесу.

    Не обов’язково користуватися складними спеціальними формулами, щоб зрозуміти, як правильно діяти. Це можна перевірити і прямо голими руками.

    З приводу резонансу при середніх частотах

    Крокові двигуни пов’язані з виникненням сильного резонансу. По суті, вони працюють, як маятник з підвішеним на пружині грузиком. Роль вантажу виконує ротор, а поле з магнітною енергією — пружина. Власні коливання мають частоту, яка визначається за двома показниками:

  • Інерція ротора.
  • Сила струму.
  • Резонанс з’являється, коли різниця між швидкістю і фазністью моменту досягає 180 градусів. Це означає, що присутня відповідність швидкості і змін всередині магнітного поля. Рух стає швидким при позиціонуванні по новому кроці. Крутний момент падає з-за того, що найбільше енергії йде, щоб подолати інерцію.

    Про энкодерах і драйвери, підключеннях

    Спеціальні драйвери потрібні для того, щоб управляти пристроєм. Вони підключаються до LTP портів у персональних комп’ютерів. Від програми йде генерація сигналів, які потім приймаються драйверами. Після чого двигун і отримує певні команди. Подача струму на обмотки дозволяє організувати роботу всього пристрою. Програмне забезпечення полегшує контроль:

    • За величиною рухової.
    • Для швидкостей.
    • По траєкторіях.

    Драйвер – це блок, відповідальний за управління всіма двигуном. Формування керуючого сигналу відбувається за участю спеціального контролера. Що передбачає підключення до пристрою відразу чотирьох висновків крокового двигуна. З блоку живлення йде енергія, негативна і позитивна, вона і з’єднується з моторами для подальшої роботи.

    З контролера ПУ сигнали йдуть до драйвера. Далі організовується управління процесом, під час якого перемикаються ключі, складові схему з годує напругою. Останнім йде з блоку живлення на двигун, проходячи по ключам.

    Вибір крокового двигуна для ЧПУ: критерії, рекомендації

    Додаткові рекомендації по вибору

    Максимум по струму необхідної напруги, що йде до висновків – головний фактор, на підставі якого слід робити вибір. Струм, видаваний драйвером, може бути наступних типів:

  • Такий же, що споживає двигун.
  • Вище, ніж згадане раніше значення.
  • Бажані параметри вихідного напруги вибираються за допомогою спеціальних перемикачів.

    Крокові двигуни можуть мати різний порядок підключення. Зазвичай він залежить від того, якою кількістю проводів забезпечений привід. Треба звернути увагу і на призначення пристрою. На ринку випускається безліч моделей, і практично у кожній використовується свій варіант підключається схеми. Всередині розміщується до 4-6 проводів. Біполярні модулі супроводжують стандартно саме варіанти з чотирма проводами.

    Кожні дві обмотки йдуть з двома приводами. Потрібно використовувати звичайний метр, щоб не допустити помилок. Шестипроводные двигуни відрізняються максимальною потужністю. Це означає, що кожна обмотка супроводжується двома проводами і одним центр-краном. Такі апарати допускають два види з’єднань:

  • З біполярними апаратами.
  • З униполярными моделями.
  • Для поділу проводів так само застосовуються прилади вимірювання. Однополярні пристрою припускають, що використовуються всі шість проводів. У випадку з біполярними можна взяти лише один центральний кран разом з проводами по одній обмотці.

    Що ще врахувати?

    Центр-краном називають звичайний дріт. Ще для нього використовують позначення «центральний», «середній». Частина моделей крокових двигунів забезпечуються подібними пристроями. Кожна обмотка йде спільно з трьома проводами, коли мова йде про уніполярних варіантах. Два з них організовують з’єднання з транзисторами. Центр-кран або середній йде прямо до джерела живлення або напруги.

    Вибір крокового двигуна для ЧПУ: критерії, рекомендації

    Два бічних проводу взагалі можна ігнорувати, якщо транзистори використовувати не планується.

    П’яти – і шестипроводные моделі багато в чому схожі один на одного. Але всередині центральні проводи виводяться в один загальний кабель, разом з іншими складовими. Обмотки не вдасться з’єднати один з одним, якщо будуть відсутні розриви. Краще всього саме середній дріт з’єднувати з іншими провідниками. Тоді про ефективність і безпеку пристрою можна буде не хвилюватися. Треба просто брати відповідні деталі.

    Висновок

    Підібрати підходящу модель двигуна для верстата буде простіше, якщо заздалегідь вивчити основні характеристики, а так само пропозиції на відповідному ринку. Головне – звертатися до постачальників, які заслуговують довіри. Найменший шлюб і помилка призведуть до виходу з ладу вельми дорогих деталей.