Newsletter WObit

13 faktów, które zawsze chciałeś wiedzieć o silnikach krokowych

Silniki krokowe, choć powszechnie stosowane, nadal kryją przed wieloma osobami swoje tajemnice.

W krótkim artykule odpowiadamy na 13 pytań, które najczęściej frapują ich użytkowników.

1.Jakie różnice są przy łączeniu szeregowym i równoległym uzwojeń?

W połączeniu szeregowym moment jest większy przy tym samym prądzie dla małych prędkości. W przypadku połączenia równoległego indukcyjność zwiększa się czterokrotnie, stąd możliwości silnika w górnym zakresie częstotliwości są większe, ale dla otrzymania tego samego momentu należy sterować dwukrotnie większym prądem (uwaga na temperaturę - rosną straty w silniku).

2. Dlaczego silniki są produkowane z 8,- 6,- lub 4 przewodami?

Silniki z ośmioma przewodami (cztery uzwojenia) dają większe możliwości łączenia (unipolarnie, bipolarnie, równolegle, bipolarnie szeregowo). Wyprowadzenia sześcioprzewodowe lub pięcioprzewodowe (połączone środki) przewidziane są do sterowania unipolarnego za pomocą czterech kluczy przełączających. W technice czteroprzewodowej cztery uzwojenia są połączone szeregowo lub równolegle.

3. Dlaczego silniki krokowe są gorące?

Silnik krokowy, również w stanie nieobciążonym, zasilany jest pełnym prądem znamionowym, dodatkowo przy sterowaniu czoperowym powstają straty w żelazie.

4.Jak gorący może być silnik?

Temperatura obudowy silnika może dochodzić do 70 - 80 °C, co jest zupełnie normalne.

5. W jaki sposób można zmniejszyć grzanie się silnika?

Większość sterowników ma funkcję automatycznej redukcji prądu, która zmniejsza grzanie silnika w trakcie postoju (po zaniku impulsów sterujących). Zazwyczaj następuje za tym obniżenie momentu trzymającego, jednak nie ma ono znaczenia, gdyż moment znamionowy potrzebny jest do ruszenia masy, a nie jej utrzymania.

6. Co oznacza podział krokowy?

Podział krokowy można uzyskać przy precyzyjnej kontroli prądu w uzwojeniu silnika. Dla silników krokowych dwufazowych im większy podział tym bardziej kształt prądu zbliża się do sinusoidy.

7.Jak należy rozumieć dokładność kroku?

Dokładność krokowa wynika z tolerancji kątowej silnika określonej tolerancjami produkcyjnymi silnika.

8. Czy dokładność kroku zwiększa się z podziałem?

Nie. Absolutna dokładność pozostaje niezmieniona. Podział zwiększa rozdzielczość czyli liczbę kroków, ale nie absolutną dokładność.

9.Czy wskazane jest przewymiarowanie silnika?

Jeśli bezwładność rotora stanowi większą część całej bezwładności to silniej występują rezonanse. Zastosowanie za dużego silnika wymaga też zwiększonego momentu przyspieszenia.

10. Jakie możliwości tłumienia rezonansów są dostępne?

Rezonanse występują bardzo silnie w sterowaniu pełnokrokowym. Dodatkowy moment bezwładności obniża częstotliwość rezonansową, tarcie pomaga tłumić amplitudę rezonansu. Jeśli to możliwe wskazany jest wybór częstotliwości startowej powyżej rezonansu.

Dodatkową możliwość redukcji ampiltudy rezonansu daje półkrok i mikrokrok. Istnieją też sterowniki z zaawansowanymi metodami elektronicznymi tłumienia rezonansów. Dla małych silników najtańszą metodą jest stosowanie tłumików wiskotycznych lub magnetycznych.

11. Dlaczego silnik wykonuje skok, gdy włącza się prąd (sygnał LUZ), mimo że na sterownik nie są podawane impulsy?

Silnik dwufazowy hybrydowy 1,8° ma 200 naturalnych położeń. Cykl elektryczny wynosi 7,2°. Dlatego maksymalna droga rotora do ustalonego położenia wynosi +-3,6°.

Po wykonaniu określonej liczby kroków w jednym kierunku i dokładnie tej samej liczby kroków w drugim silnik nie staje idealnie w tej samej pozycji. Na ten wynik składają się dwie rzeczy: silnik ma histerezę magnetyczną, która objawia się przy nawrocie (ok. 0,03°). Na precyzję zatrzymania wpływa również dołączona mechanika (luzy, podatność).

12. Czy do sterowania mikrokrokowego konieczny jest specjalny silnik?

Wystarczy zwykły silnik 1,8°. Sterownik precyzyjnie zwiększa poziom prądu w uzwojeniach, dzięki czemu uzyskuje się większą rozdzielczość kroku. Oznacza to, że strumień magnetyczny wytworzony przez uzwojenia ustawia rotor w położeniach pośrednich.

13. Dlaczego silnik traci kroki bez obciążenia przy przyspieszaniu?

Najniekorzystniejszy tryb pracy silnika krokowego to praca bez obciążenia. Częstotliwość rezonansowa zależy od bezwładności rotora i obiektu. Przez podłączenie zewnętrznej bezwładności obiektu obniża się częstotliwość rezonansową poniżej startowej.

wróć do listy artykułów
wróć na stronę główną