» Dialogue s.r.o.
Spoločnosť Dialogue, s.r.o. vznikla v roku 1993. Profil spoločnosti vtlačili jej zakladatelia do loga firmy a do jej portfólia od samého začiatku. Už samotný názov firmy hovori o tom, že pracovníci firmy chcú a vedia so zákazníkom komunikovať. O čom? O elektronických súčiastkach a ich možnostiach využitia v nových trendoch, ale aj o elektromechanických komponentoch určených pri údržbe priemyselných prevádzok.
Mýty a fakty o krokových motoroch
O krokových motoroch koluje veľa nepresností , ktoré zatienujú ich výhody a využitie tejto dôležitej technológie. Článok rozoberá bežné mylné predstavy a uvádza fakty o krokových motoroch.
1. Krokové motory sú pri nízkych otáčkach príliš hlučné
Omyl. Systémy s plným krokom sú v skutočnosti tiché, zvlášt pri nízkych otáčkach
2. Krokové systémy nie sú spoľahlivé. Často sa kazia.
Čiastocná pravda. Prevádzková spoľahlivosť krokového systému priamo súvisisí s tým, ako starostlivo bol systém navrhnutý. Veľký počet zariadení - od náramkových hodiniek, tlačiarní, kopíriek a faxov až po priemyselné zariadenia a automatizačné systémy fungujú bezchybne s použitím krokových motorov bez spätnej väzby. Medzi bežné chyby pri návrhu krokových systémov je to, že sa venuje malá pozornosť krutiacemu momentu, vzhľadom na dôsledky zotrvačného zrýchlenia a rôznej zátaže, až po nedostatočné mechanické prevedenie a nestabilný sled krokových impulzov.
3. Keď systém stratí nepárny krok, občas stratí aj synchronizáciu
Pravda. Ak motor desynchronizuje, potom je chyba v násobkoch 7,2 stupňa (ak hovoríme o štandartnom 200 krokovom otáčavom motore) Avšak akákoľvek strata pozície, ktorá nie je násobkom 7,2 musí mať inú príčinu, zvyčajne mechanické prešmyknutie spojky,alebo rušivé, príp. stratené impulzy medzi riadiacou jednotkou a pohonom
4. Veľký problém pri korokových systémoch je rezonancia
Platí len v zle navrhnutých systémoch. Rezonancia sa objavuje, ked točivý impulz spôsobený plným a polovičným krokovaním prekročí prirodzenú rezonanciu zotrvačnosti rotora a vzniknutého krútiaceho momentu. Tento jav vzniká zvycajne pri 70 a 200 otáčkach, ale môže sa objavit aj pri vyšších harmonických. Avšak dobré krokovanie zásadne znižuje rezonanciu. Treba tiež zabránit mechanických vibráciam a zabezpečit zníženie trenia.
5. Motor je veľmi horúci - nieco nie je v poriadku!
Čiastočná pravda. Je možné, že niečo nie je v poriadku, ale krokové motory bežne fungujú pri teplote statora 80jC . Hranica je obyčajne pri teplote vinutia 120jC. Potom už nastáva trvalé poškodenie izolácie vinutia.
6. Pretaženie spôsobí, že motor zhorí
Omyl: Môžete motor zaťažovat aj celý den (menovitým prúdom) a neprehreje sa - v skutočnosti bude studenší ako keby bežal nepretržite pri vysokých otáčkach. Prúdy vo vinutí sú regulované prostredníctvo PWM, takže motor sa nemôže prehriat. Stále preťaženie však vytvorí silné chvenie, kedže sa zvýši krutiaci moment a potom, v dôsledku rotujúceho magnetického pola opät klesne. Následne sa môžu poškodit spoje a iné časti zariadenia a v extrémnych prípadoch sa môže zničit aj stator, alebo rotor motora.
7. Krokovým motorom sa dá nahradit servo
Omyl: Pri návrhu treba vychádzat z úplne iných predpokladov, obzvlášt pokial ide o záťaž, zotrvačnosť a otáčky. Servo motory pracujú zvyčajne do 3000 otáčok, zatiaľ čo krokové motory sú najvhodnejšie pre otáčky v rozmedzí 700-800, ale dosahujú vyšší krutiaci moment a sú lacnejšie.
8. Treba porovnávat zotrvačnost motora a zátaže
Omyl. Toto sa skôr týka servo motorov, kedže staršie riadiace algoritmy servo systémov sa nevedeli vyrovnať so širokými možnostami zotrvačnosti v závislosti na zátaži. Pokial ide o krokové motory, ak je zátaž tesne spojená s hriadelou, potom už berieme do úvahy len celkovú zotrvačnosť (zotrvačnosť rotora a zátaže) s ohľadom na točivý moment, ktorý je potrebný na zrýchlenie v požadovanom rozsahu. Všeobecne teda platí, že ak sa nevyžaduje veľké zrýchlenie, tak väcšia zotrvačnosť vytvorí menšiu vibráciu a hladší pohyb.
9. Krokový motor a riadenie, ktorý má odber 3A na fázu vyžaduje napájanie 2 x 3A, teda 6A zdroj
Ciastocná pravda. To platí len pri riadení bez PWM. PWM riadenie funguje ako menič príkonu, niečo ako spínaný zdroj. Ked rátame v kľudovej polohe 3A povedzme pre každé 1-ohmové vinutie, je to spolu 18W. Takže 80V napájací zdroj bude mať odber len 225mA. To sme nebrali do úvahy straty a spotrebu, takže pridajme dalších 125mA (10W). Treba tiež brat do úvahy, že pri nižšom napájacom napätí je prúd vyšší a tomu aj prispôsobit napájanie. Ked zvýšime otáčky motora bez zátaže povedzme na 500 otáčok, zvýšia sa síce straty (hysterézne a pod.), ale celkový príkon bude stále len okolo 40W, resp. 0,5A+125mA. Ked na hriadel pripojíme zátaž, alebo sa zvýši zotrvačnost, primerane tomu sa zvýši aj odber, ktorý zodpovedá výkonu hriadele. Takže v našom prípade motor s výkonom 0,8Nm pri 500 otáčkach ( okolo 40W) bude mat odber 0,5+0,125+0,5A, resp. 1,125A z 80-90W, čo predstavuje 44% účinnosť. V tomto príklade sme počítali odber pri motore bez zátaže a s max. zátažou v prípade 2,8A motora.
Článok bol prevzatý z časopisu Findings, ktorý vydáva FARNELL InOne - svetový distribútor 250 000 komponentov z oblasti elektroniky a automatizácie od stoviek významných výrobcov.
1. Krokové motory sú pri nízkych otáčkach príliš hlučné
Omyl. Systémy s plným krokom sú v skutočnosti tiché, zvlášt pri nízkych otáčkach
2. Krokové systémy nie sú spoľahlivé. Často sa kazia.
Čiastocná pravda. Prevádzková spoľahlivosť krokového systému priamo súvisisí s tým, ako starostlivo bol systém navrhnutý. Veľký počet zariadení - od náramkových hodiniek, tlačiarní, kopíriek a faxov až po priemyselné zariadenia a automatizačné systémy fungujú bezchybne s použitím krokových motorov bez spätnej väzby. Medzi bežné chyby pri návrhu krokových systémov je to, že sa venuje malá pozornosť krutiacemu momentu, vzhľadom na dôsledky zotrvačného zrýchlenia a rôznej zátaže, až po nedostatočné mechanické prevedenie a nestabilný sled krokových impulzov.
3. Keď systém stratí nepárny krok, občas stratí aj synchronizáciu
Pravda. Ak motor desynchronizuje, potom je chyba v násobkoch 7,2 stupňa (ak hovoríme o štandartnom 200 krokovom otáčavom motore) Avšak akákoľvek strata pozície, ktorá nie je násobkom 7,2 musí mať inú príčinu, zvyčajne mechanické prešmyknutie spojky,alebo rušivé, príp. stratené impulzy medzi riadiacou jednotkou a pohonom
4. Veľký problém pri korokových systémoch je rezonancia
Platí len v zle navrhnutých systémoch. Rezonancia sa objavuje, ked točivý impulz spôsobený plným a polovičným krokovaním prekročí prirodzenú rezonanciu zotrvačnosti rotora a vzniknutého krútiaceho momentu. Tento jav vzniká zvycajne pri 70 a 200 otáčkach, ale môže sa objavit aj pri vyšších harmonických. Avšak dobré krokovanie zásadne znižuje rezonanciu. Treba tiež zabránit mechanických vibráciam a zabezpečit zníženie trenia.
5. Motor je veľmi horúci - nieco nie je v poriadku!
Čiastočná pravda. Je možné, že niečo nie je v poriadku, ale krokové motory bežne fungujú pri teplote statora 80jC . Hranica je obyčajne pri teplote vinutia 120jC. Potom už nastáva trvalé poškodenie izolácie vinutia.
6. Pretaženie spôsobí, že motor zhorí
Omyl: Môžete motor zaťažovat aj celý den (menovitým prúdom) a neprehreje sa - v skutočnosti bude studenší ako keby bežal nepretržite pri vysokých otáčkach. Prúdy vo vinutí sú regulované prostredníctvo PWM, takže motor sa nemôže prehriat. Stále preťaženie však vytvorí silné chvenie, kedže sa zvýši krutiaci moment a potom, v dôsledku rotujúceho magnetického pola opät klesne. Následne sa môžu poškodit spoje a iné časti zariadenia a v extrémnych prípadoch sa môže zničit aj stator, alebo rotor motora.
7. Krokovým motorom sa dá nahradit servo
Omyl: Pri návrhu treba vychádzat z úplne iných predpokladov, obzvlášt pokial ide o záťaž, zotrvačnosť a otáčky. Servo motory pracujú zvyčajne do 3000 otáčok, zatiaľ čo krokové motory sú najvhodnejšie pre otáčky v rozmedzí 700-800, ale dosahujú vyšší krutiaci moment a sú lacnejšie.
8. Treba porovnávat zotrvačnost motora a zátaže
Omyl. Toto sa skôr týka servo motorov, kedže staršie riadiace algoritmy servo systémov sa nevedeli vyrovnať so širokými možnostami zotrvačnosti v závislosti na zátaži. Pokial ide o krokové motory, ak je zátaž tesne spojená s hriadelou, potom už berieme do úvahy len celkovú zotrvačnosť (zotrvačnosť rotora a zátaže) s ohľadom na točivý moment, ktorý je potrebný na zrýchlenie v požadovanom rozsahu. Všeobecne teda platí, že ak sa nevyžaduje veľké zrýchlenie, tak väcšia zotrvačnosť vytvorí menšiu vibráciu a hladší pohyb.
9. Krokový motor a riadenie, ktorý má odber 3A na fázu vyžaduje napájanie 2 x 3A, teda 6A zdroj
Ciastocná pravda. To platí len pri riadení bez PWM. PWM riadenie funguje ako menič príkonu, niečo ako spínaný zdroj. Ked rátame v kľudovej polohe 3A povedzme pre každé 1-ohmové vinutie, je to spolu 18W. Takže 80V napájací zdroj bude mať odber len 225mA. To sme nebrali do úvahy straty a spotrebu, takže pridajme dalších 125mA (10W). Treba tiež brat do úvahy, že pri nižšom napájacom napätí je prúd vyšší a tomu aj prispôsobit napájanie. Ked zvýšime otáčky motora bez zátaže povedzme na 500 otáčok, zvýšia sa síce straty (hysterézne a pod.), ale celkový príkon bude stále len okolo 40W, resp. 0,5A+125mA. Ked na hriadel pripojíme zátaž, alebo sa zvýši zotrvačnost, primerane tomu sa zvýši aj odber, ktorý zodpovedá výkonu hriadele. Takže v našom prípade motor s výkonom 0,8Nm pri 500 otáčkach ( okolo 40W) bude mat odber 0,5+0,125+0,5A, resp. 1,125A z 80-90W, čo predstavuje 44% účinnosť. V tomto príklade sme počítali odber pri motore bez zátaže a s max. zátažou v prípade 2,8A motora.
Článok bol prevzatý z časopisu Findings, ktorý vydáva FARNELL InOne - svetový distribútor 250 000 komponentov z oblasti elektroniky a automatizácie od stoviek významných výrobcov.
Titulná strana | Portfolio | O firme | Kontakt | Linecard | Kvalita | Objednávanie
Copyright © 2002 - 2024 Dialogue s.r.o.