Výběr správného motoru

Jak vyhovět vašim aplikačním požadavkům správným elektromotorem.

Zubový rotor a stator krokového motoru jsou jasně viditelné v kontrastu s hladkým designem rotoru / statoru. Stepper je servomotor s magnetickým převodem.

Zubový rotor a stator krokového elektromotoru jsou jasně viditelné v kontrastu s hladkým designem rotoru / statoru. Stepper je servomotor s magnetickým převodem.
S tolika proměnnými, které je třeba zvážit, není divu, že je pro mnoho designérů obtížné vybrat ten správný motor pro jejich aplikaci a často přehlížet kritické parametry.

Prvním krokem je pochopení toho, jaké možnosti elektromotoru jsou k dispozici pro řízení pohybu. Od stejnosměrného napětí po střídavý proud, kartáčovaný až bezkartáčový, má každý motor své výhody a nevýhody. Tento článek se zabývá vzorkováním dostupných možností a návrháři specifických parametrů by měli zvážit během procesu výběru.

Pokud jde o zúžení výběru, musí projektant vzít v úvahu specifika samotného návrhu stroje a vyrovnat rozpočet projektu s požadovanými výkonnostními a environmentálními aspekty. Následující kontrolní seznam pomůže zajistit, že budou zohledněny všechny parametry.

Rychlost
Jak rychle musí elektromotor běžet? Zkontrolujte jmenovitou nebo konstantní rychlost a maximální nebo maximální otáčky motoru, který uvažujete. Může motor ve spojení s kuličkovým šroubem nebo převodovkou zajistit rychlost potřebnou pro vaši práci? Rychlost ovplyvnuje frekvenční měnič

Točivý moment a setrvačnost
Dalším primárním hlediskem je točivý moment, množství radiální síly na hřídeli motoru. Může vybraný motor poskytnout dostatečný točivý moment, aby mohl pohybovat nákladem? Mějte na paměti, že spojení motoru s převodovkou přispěje k dosažení točivého momentu, ale musíte zajistit, abyste měli dostatečnou rychlost, aby byly účinné. Návrháři musí také zvážit hmotnost hmoty, kterou pohybují, a zvážit, zda může motor zvládnout zrychlení a zpomalení hmoty bez přetížení motoru. Převodovky snižují setrvačnost čtvercem přídělu a často se používají k boji proti setrvačnosti z velkých nákladů.

Sekundární úvahy zahrnují:

Krokové a servomotory mohou být dodávány s kompletním systémem ovladačů / regulátorů / snímačů integrovaných do samotného motoru.

Krokové a servomotory mohou být dodávány s kompletním systémem ovladače / regulátoru / snímače integrovaným do samotného motoru.
Velikost
Existuje ve vaší aplikaci omezení velikosti? Pokud stavíte malou část, nebo něco, co se týká hmoty, velký 5 kg. motor nemusí být ideální. Často bude prostorová obálka vašeho návrhu určovat, který motor může být použit. Pak se musíte podívat na otáčky a točivý moment motorů v daném rozsahu velikostí.

Sdělení
Jak plánujete posílat příkazy do svého motoru? Budete muset komunikovat s více motory nebo pokrýt velké vzdálenosti mezi motorem a ovládací skříní? Různé motory nabízejí různé komunikační možnosti a doplňky. Typy motorů se také liší od pulzního nebo krokového / směrového až po pokročilejší metody, jako je Ethernet.
Existují také specifické protokoly ze sériově zapojených motorů; můžete pro ně použít metody jako CAN nebo sériová rozhraní. Opět platí, že pokud váš regulátor potřebuje poslat určitý typ příkazu, může to diktovat, který motor zvolíte, protože ne všechny motory nabízejí všechny možnosti.

Přesnost a rozlišení
Jak přesné musí být motory? Měříte nepatrné rozměry senzorem, který vyžaduje velké množství přesnosti? Jednoduše přemístíte velký plastový kus z jednoho dopravníku do druhého?

Některé motory, obvykle základní krokové motory, nabízejí nižší rozlišení, což znamená méně kroků, pulzů nebo malých pohybů na jednu otáčku hřídele motoru. Servosy obvykle nabízejí vysoké rozlišení, které nabízí až 50 000 pulzů za otáčku. Čím jemnější je váš pohyb, tím vyšší by mělo být rozlišení vašeho motoru.

Rozlišení motoru nemusí nutně odpovídat přesnosti a neměly by být zaměňovány. Krokový motor by mohl být poháněn mikro krokovým pohonem s matematickým rozlišením 32 000 mikro kroků na otáčku. Bez zpětné vazby senzoru však samotný motor nemusí mít správnou komutaci pro pohyb tak malého kroku.

Snímače polohy se liší v typu a ačkoliv nabízejí dané rozlišení, mohou mít vnitřní kinematickou chybu v důsledku nesrovnalostí ve výrobě součástí. Optické kodéry se spoléhají na díry přesně řezané ve skleněném disku a resolvéry se spoléhají na konzistenci vinutí, stejně jako hardware, který drží tato vinutí.

Systém s uzavřenou smyčkou motoru také přispívá k přesnosti, protože parametry ladění ovlivňují jak rychlost, tak polohu, reakční dobu a polohu usazování.