Бичил шугаман Stepper мотор ашиглах давуу болон сул талууд

Нарийвчлалтай хөдөлгөөний удирдлагын ертөнцөд микро шугаман гишгүүртэй мотор нь эргэлтийн хөдөлгөөнийг нарийн шугаман хөдөлгөөн болгон хувиргах авсаархан, үр ашигтай шийдэл гэдгээрээ ялгардаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь эмнэлгийн төхөөрөмж, робот техник, 3D хэвлэх, автоматжуулалтын систем зэрэг өндөр нарийвчлал шаарддаг хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг. Микро шугаман гишгүүртэй мотор нь уламжлалт шаталсан моторын зарчмуудыг шугаман хөдөлгүүртэй хослуулж, инженер, дизайнеруудад өвөрмөц давуу талыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч аливаа технологийн нэгэн адил энэ нь өөрийн гэсэн давуу талуудтай байдаг.

Микро шугаман Stepper мотор гэж юу вэ?

Микро шугаман гишгүүртэй мотор нь олон тохиолдолд бүс, араа гэх мэт нэмэлт механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шаардлагагүйгээр шууд шугаман хөдөлгөөн хийх зориулалттай гибрид хөдөлгүүрийн төрөл юм. Энэ нь ихэвчлэн моторын тэнхлэгт суурилуулсан шурагтай байдаг бөгөөд ротор нь эргэлтийн алхмуудыг шугаман шилжилт рүү шилжүүлдэг самар үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр моторууд нь цахилгаан соронзон гишгүүрийн зарчмаар ажилладаг бөгөөд бүрэн эргэлтийг салангид алхмуудад хуваадаг - 1.8 градусын алхмын өнцгөөр нэг эргэлт тутамд 200 алхам, хэдэн микрон хүртэл нарийвчлалтай болгохын тулд микро алхамаар улам боловсронгуй болгож болно.

Загвар нь ороомог, байнгын соронз агуулсан хүч (гулсагч) ба хавтан (суурь) багтана. Ороомог нь дарааллаар эрч хүч өгөх үед соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хүчийг хавтангийн дагуу нарийн алхамаар хөдөлгөдөг. Бичил шугаман гишгүүртэй моторууд нь нээлттэй давталтын удирдлагатайгаараа онцгой үнэлэгддэг бөгөөд энэ нь кодлогч гэх мэт байрлалын хариу мэдрэгч шаарддаггүй бөгөөд энэ нь системийн дизайныг хялбарчилж, зардлыг бууруулдаг. Эдгээр нь олзлогдсон болон олзлогддоггүй хувилбаруудтай: олзлогдсон төрлүүд нь эргэлтийн эсрэг механизмтай байдаг бол олзлогддоггүй нь гадны хязгаарлалтад тулгуурладаг. Энэхүү олон талт байдал нь бичил шугаман гишгүүртэй моторыг орон зай багатай орчинд хамгийн тохиромжтой болгодог боловч түүний давуу болон сул талуудыг ойлгох нь оновчтой хэрэгжүүлэхэд маш чухал юм.

Бичил шугаман Stepper моторын давуу тал

Бичил шугаман гишгүүртэй моторууд нь нарийн инженерчлэлийн түгээмэл сонголт болгодог хэд хэдэн давуу талтай. Гол давуу талуудын нэг нь тэднийөндөр нарийвчлал, нарийвчлал. Эдгээр моторууд нь микрон хүртэл алхамын нарийвчлалыг бий болгож, CNC машинд байршил тогтоох эсвэл лазер дүрслэл хийх зэрэг даалгавруудыг давтах онцгой боломжийг олгодог. Энэхүү хяналтын түвшин нь эмнэлгийн тариур эсвэл оптик систем гэх мэт микрометрийн гүнд хөдөлгөөн хийх шаардлагатай програмуудад ялангуяа ашигтай байдаг бөгөөд ингэснээр хэт их ачаалалгүйгээр нарийн тохируулга хийх боломжийг олгодог.

Өөр нэг гол давуу тал нь тэднийавсаархан хэмжээ, хөнгөн загвар. Бичил шугаман мотор нь жижиг хэмжээтэй байхаар бүтээгдсэн тул зөөврийн төхөөрөмж эсвэл жижигрүүлсэн машинд нэгтгэхэд тохиромжтой. Том хэмжээтэй серво моторуудаас ялгаатай нь тэдгээр нь найдвартай гүйцэтгэлийг хангасан хэвээр байхын зэрэгцээ хатуу орон зайд багтах тул робот техник, хэрэглээний электроникуудад илүүд үздэг. Энэхүү авсаархан байдал нь хүч чадлыг бууруулдаггүй; Тэд бага хурдтай үед их хэмжээний эргүүлэх момент үүсгэдэг бөгөөд хүнд ачааг хөдөлгөх эсвэл хүчний байрлалыг хадгалахад тохиромжтой.

Хяналтын уян хатан байдал онцгой шинж чанар юм. Микро шугаман гишгүүртэй моторууд нь дижитал импульсээр удирддаг бөгөөд энэ нь микроконтроллер болон автоматжуулалтын системтэй хялбар харилцах боломжийг олгодог. Тэд бүрэн алхам, хагас алхам, микро алхалт горимуудыг дэмждэг бөгөөд микро алхалт нь илүү жигд хөдөлгөөн, резонансын бууралттай байхын тулд алхмуудыг цааш нь хуваадаг. Үүний үр дүнд мотор бараг чимээгүйхэн эргэлддэг, ялангуяа бага хурдтай ажиллахад чимээгүй ажиллах болно. Инженерүүд үүнийг дуу чимээ, чичиргээг багасгах шаардлагатай камерын фокус механизм эсвэл лабораторийн төхөөрөмж гэх мэт хэрэглээнд үнэлдэг.

Зардлын үр ашиг нь бас нэг чухал давуу тал юм. Серво мотортой харьцуулахад микро шугаман гишгүүртэй моторыг үйлдвэрлэх, хэрэгжүүлэхэд ерөнхийдөө хямд байдаг, ялангуяа нээлттэй гогцоотой системд санал хүсэлтийн үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэрэгцээг арилгадаг. Эдгээр нь тоног төхөөрөмжгүйгээр өндөр эргэлтийг хангаж, системийн ерөнхий төвөгтэй байдал, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг. Төсөвт анхаардаг төслүүдийн хувьд энэ нь чухал гүйцэтгэлийг алдагдуулахгүйгээр эдийн засгийн хувьд ашигтай хувилбар болгодог.

Аюулгүй байдал, найдвартай байдал нь тэдний давуу талуудад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бага хурдтай ажиллах нь гэнэтийн хөдөлгөөний эрсдлийг бууруулж, автомат хаалга, тохируулгатай тавилга гэх мэт хүний ​​харилцан үйлчлэлд аюулгүй болгодог. Нэмж дурдахад, тэдний алхамын алдаа нь хуримтлагддаггүй бөгөөд урт хугацааны аяллын зайд урт хугацааны нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. Хувьсах ачаалалтай орчинд тэдгээр нь төрөлхийн барьцах моментийн ачаар байрлалаа хөдөлгөхгүйгээр хадгалж байдаг.

Эцэст нь микро шугаман гишгүүртэй моторууд давуу талтайзавсарлагатай ашиглах эрчим хүчний хэмнэлт. Тэд зөвхөн гишгэх үед эрчим хүч зарцуулдаг бөгөөд энэ нь батарейгаар ажилладаг хэрэглээнд тусалдаг тасралтгүй ажилладаг мотороос ялгаатай. Бүтэн алхам тутамд 128 хүртэлх микроалхам дэмждэг жолооч нар шиг дэвшилтэт хөдөлгүүрүүд нь эргэлт тутамд 25,600 хүртэлх алхмын нарийвчлалд хүрч, жигд байдал, эргүүлэх моментийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Ерөнхийдөө эдгээр давуу талууд нь микро шугаман моторыг орчин үеийн автоматжуулалтын олон талт хэрэгсэл болгон байрлуулдаг.

Бичил шугаман Stepper моторын сул тал

Хүч чадалтай хэдий ч микро шугаман хөдөлгүүрүүд нь мэдэгдэхүйц сул талуудтай байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой хэрэглээнд тохирох боломжийг хязгаарладаг. Нэг чухал сул тал нь тэднийхурд хүчний харьцаа муу. Тэд бага хурдтай үед өндөр эргүүлэх момент өгдөг ч хурд нэмэгдэх тусам гүйцэтгэл огцом буурч, өндөр хурдтай ажлуудад тохиромжгүй болдог. Энэ нь үр ашгийг бууруулж, динамик системд том мотор ашиглах хэрэгцээг бий болгодог.

Чичиргээ ба дуу чимээ Энэ нь ялангуяа бага хурдтай эсвэл резонанс үүсэх үед нийтлэг асуудал юм. Импульсийн хурд нь моторын байгалийн давтамжтай таарч байвал резонанс үүсдэг бөгөөд энэ нь эргэлтийн момент алдагдах, алхмуудыг алдах, дуу чимээ гарахад хүргэдэг. Хэдийгээр бичил алхам нь илүү жигд ажиллахын тулд синусоид гүйдлийг загварчлах замаар үүнийг багасгадаг боловч энэ нь үүнийг бүрмөсөн арилгадаггүй бөгөөд нэмэгдэх эргэлтийг бууруулж чаддаг.

найдлаганээлттэй давталтын хяналт хоёр талдаа иртэй сэлэм байж болно. Санал хүсэлт өгөхгүй бол хэт ачаалал нь моторыг алхам алхмаар алдаж, байршлын алдаа гаргахад хүргэдэг. Энэ нь бага зэргийн хазайлт ч чухал байдаг өндөр нарийвчлалтай орчинд асуудал үүсгэдэг бөгөөд гогцоог хаахын тулд нэмэлт мэдрэгч шаардагддаг бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг нэмэгдүүлдэг.

Хяналтын хэлхээний нарийн төвөгтэй байдал өөр нэг заль мэх юм. Үндсэн үйл ажиллагаа нь энгийн боловч бичил алхамаар оновчтой гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд одоогийн зохицуулалтыг үнэн зөв зохицуулах боловсронгуй драйверуудыг шаарддаг. Хөдөлгүүрийн соронзон орон эсвэл механик хүлцлийн дутагдал нь өнцгийн алдааг үүсгэж, дизайныг улам хүндрүүлдэг.

Ороомог дахь тогтмол гүйдлийн улмаас шаталсан моторууд нь байрлалаа барьж байх үед ч илүү дулаан ажилладаг тул дулаан үүсэх нь санаа зовоосон асуудал юм. Энэ нь тасралтгүй ажиллах мөчлөгийн урт наслалтад нөлөөлж, хөргөлтийн шийдлийг шаарддаг. Нэмж хэлэхэд,бичил алхам хийх хязгаарлалт Энэ нь нягтрал сайжрахын зэрэгцээ бариулын момент буурч, синусоид бус гүйдэлээс байрлал руу шилжих функцүүдийн улмаас хөдөлгөөн нь төгс шугаман биш байна гэсэн үг юм.

Интеграцчлалын хувьд, үл хамаарах хувилбарууд нь гадны эсрэг эргэлтийг шаарддаг бөгөөд энэ нь механик хэсгүүд болон эвдрэлийн цэгүүдийг нэмж болзошгүй юм. Холын зайн микрометрийн нарийвчлалын хувьд пьезо идэвхжүүлэгч гэх мэт хувилбарууд нь ялангуяа чичиргээнд мэдрэмтгий суурилуулалтанд илүү сайн ажилладаг. Эдгээр сул талууд нь програмыг сайтар тохируулах шаардлагатай байгааг харуулж байна.

Бичил шугаман Stepper моторын хэрэглээ

Бичил шугаман гишгүүртэй мотор нь биотехнологи гэх мэт салбарт гэрэлтэж, соруураар шингэнийг нарийн хуваарилдаг. 3D хэвлэх үед тэдгээр нь давхаргыг үнэн зөв байршуулах боломжийг олгодог бол робот техникт манипуляторын нарийн хөдөлгөөнийг хөнгөвчилдөг. Эдгээрийг линзний төвлөрөлд зориулсан оптик систем, мэдрэгчийн байрлалыг тодорхойлох автомашины туршилтанд ашигладаг. Сул талуудыг үл харгалзан бага хурдтай, өндөр нарийвчлалтай хувилбаруудад тэдний давуу талууд сул талуудаас давж гардаг.

Дүгнэлт

Дүгнэж хэлэхэд, микро шугаман гишгүүртэй мотор нь нарийвчлал, боломжийн үнэ, ашиглахад хялбар байдлын тэнцвэртэй хослолыг санал болгодог бөгөөд энэ нь олон инженерүүдийн дуртай болгодог. Түүний авсаархан байдал, эргүүлэх хүч, уян хатан байдлын давуу талууд нь резонанс, хурдны хязгаарлалт, алхамын алдагдал гэх мэт сорилтуудаар зохицуулагддаг. Микро шугаман моторыг сонгохдоо програмынхаа хурд, ачаалал, нарийвчлал зэргийг анхаарч үзээрэй. Бичил алхам эсвэл чийгшүүлэх гэх мэт зөв дизайн хийснээр та ашиг тусыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ сул талыг багасгах боломжтой.