Stepper Motors ovat tulleet alalla välttämättömiksi tarkkojen liikkeiden ja joustavuuden vuoksi lukemattomissa sovelluksissa ohjaus varmistaa. Ne ovat erittäin tarkkoja, kestäviä ja tarjoavat laajan valikoiman vääntömomentteja ja nopeuksia. Siksi ne ovat ihanteellisia käytettäväksi tuotannossa mm. automaatio tai robotiikka. Tässä artikkelissa esittelemme viimeisimmät kehityssuunnat:
Pitoisuus
24.05.2023 | AZ-sarjan suljetun silmukan askelmoottorit alkaen Itämainen moottori on nyt saatavana kahdessa uudessa versiossa laipan mitoille 42 mm ja 60 mm sekä uudella pistokeliitännällä. Erittäin tehokkailla käytöillä energiankulutus mm. B. CNC-koneita voidaan vähentää merkittävästi. Koneen sykli lyhenee, koska moottorit lähestyvät nolla-asentoa suurella nopeudella.
Pistokeliitäntä IP66 on suojattu pölyltä ja voimakkailta vesisuihkuilta. Moottorin ja ohjaimen välinen kaapelin pituus voi olla jopa 10 m.
Askelmoottoreilla on korkea hyötysuhde, mikä säästää 47 % energiaa verrattuna perinteisiin steppereihin. Mekaaninen sellainen absoluuttinen anturi eliminoi ulkoisen anturin tarpeen, joka voisi häiritä paikannustarkkuutta. Järjestelmään liittyvät tekijät, kuten kuormituksen vaihtuminen, eivät enää vaikuta nolla-asennon tarkkuuteen. Moottorit lähestyvät nolla-asentoa suurella nopeudella, koneen sykli lyhenee merkittävästi.
Askelmoottorin vakioversion lisäksi on olemassa versio, jossa on sähkömagneettinen jarru. Kaapelointi on joustavaa kolmella eri lähtösuunnalla. Kaikki aiemmat AZD-ohjaimet, mukaan lukien Profinet, EtherCAT ja Ethernet/IP, ovat saatavilla ohjaimina. Miniajureita on myös huomattavasti kompaktimpia kuin yksiakseliset ajurit. Ne soveltuvat erinomaisesti käytettäväksi pienissä asennustiloissa.
Kaikkia AZ-askelmoottoreita voidaan käyttää ohjelmointiohjelmisto Mexe 02 voidaan määrittää. Tämä sisältää myös erilaisia valvontatoimintoja. Yhdessä MRC01-robottiohjaimen kanssa askelmoottorit voidaan helposti integroida itse rakennettuihin talon sisäisiin robotteihin. Alhaisen lämmöntuoton ansiosta taajuusmuuttajat soveltuvat myös jatkuvaan käyttöön.
12.03.2021 | Kehitetty poraussydänten analysointiin merenpohjasta kiinalaisella porausalustalla Diondo einen Tietokonetomografi Hattingenin ainetta rikkomattomien materiaalien testauksen ja metrologian asiantuntija luottaa moottorin komponentteihin igus. Sarjan sähköinen askelmoottori Drylin Igusilta ajaa.
01.03.2021 | askelmoottorit ohjaimilla ja ilman käytetään myös lääketieteellisessä tekniikassa. Täällä ne sopivat erittäin hyvin sijoitettaviksi, varsinkin kun vaihteet eivät ole toivottavia tilanpuutteen tai melun vuoksi. Tämä pätee myös, jos paikannus tapahtuu ilman kooderia tai rajakytkintä. Melkein aina on ollut Koco Motion tähän on saatavilla sopiva asema.
28.02.2021 | Kanssa Askelmoottori-Järjestelmäsarja DM66200H (kuvassa yllä) esitelty Faulhaber uusi suorituskykyulottuvuus moottoreille, joissa on aukko (sisäinen aukko). Suorakäyttöisenä onttoakselimoottori toimii ilman välystä ja se voidaan integroida pienellä vaivalla. Nopeudella ja Drehmoment Kevyt ja litteä askelmoottori saavuttaa korkeat suorituskykyarvot. Sen erityisen suuri aukko on halkaisijaltaan 40 mm. Taajuusmuuttaja on suunniteltu huoltovapaaseen jatkuvaan käyttöön.
Tämä täysin uusi onttoakselinen moottori sopii sovelluksiin, jotka vaativat suurta aukkoa. Roottori pyörii aukon ympäri ja käyttää suoraan sen ympärille järjestettyä mekaniikkaa ilman välityssuhdetta. Faulhaberin tekniikka on suunnittelunsa ansiosta erittäin energiatehokasta eikä vaadi mitään jarru noch Encoder.
Suuresta sisäisestä aukosta huolimatta roottorin liikkuva massa pysyy alhaisena. Siksi uudet askelmoottorit tarjoavat jopa 2000 rpm:n nopeudet-1. Onttoakselisen moottorin dynaaminen vääntömomentti on jopa 180 mNm. Se pystyy siirtämään vastaavasti suuria kuormia. 1,8 asteen tarkkuudella varustettu moottori suorittaa tarkat paikannustehtävät avoimessa silmukassa.
Onttoakselinen moottori kehitettiin alun perin tarkkuusoptiikan sovelluksiin, mutta soveltuu lukuisiin muihin sovelluksiin. Askelmoottoria voidaan käyttää esimerkiksi missä tahansa Kaapeli tai kaasut, nesteet ja valomerkit on johdettava moottorin akselin läpi. Moottori soveltuu mikroskoopin vaiheisiin, zoom-objektiiveihin, aukkoihin ja lasersäteen ohjaukseen. Sitä voidaan käyttää myös juoksupyörissä ja proteeseissa, roboteissa, ohjaus- ja paikannustehtävissä. Myös levysoittimet, antennit, ilman- ja kaasunpoisto ovat ajateltavissa olevia sovelluksia.
Nämä askelmoottorit tarjoavat erityisiä etuja verrattuna muihin käyttöteknologioihin, joissa on keskusaukko ja jotka soveltuvat samoihin sovelluksiin:
03.09.2020. syyskuuta 2 | CSXNUMXRS-sarja on uusi täydellinen sarja, joka koostuu askelmoottorista kooderilla ja täydellisesti koordinoidusta ohjauksesta. Leadshinen setin on valmistanut Koco Motion hajautettu. Siinä on suljetun silmukan ohjaus. Yhdistelmä on saatavana heti ja 1 kappaleen määrästä alkaen. Koco Motionin integroitu moottori perustuu vakiomuotoiseen Modbus RTU -protokollaan.
15.07.2020. heinäkuuta XNUMX | Koska teolliset verkot ovat yhä avoimempia pelätylle kyberrikollisuudelle Internet of Things (IoT) -tulon myötä, on osallisia komponentteja suojattava siltä. Schneider Electric on siksi varustanut askelmoottorinsa Lexium Mdrive -ohjauksella ja laiteohjelmistolla, joka suojaa asemat.
04.02.2020 | Minibea Mitsumi ja Renesas Electronics ovat yhdessä kehittäneet anturipohjaisen askelmoottorin, jossa on resolveri- ja askelmoottorin ohjaus. Resolver-pohjainen moottori on suunniteltu käytettäväksi roboteissa, toimistoautomaatiossa, lääketieteellinen ja huolto optimoitu. Tällaiset sovellukset edellyttävät moottoreita, joilla on tarkempi moottorin ohjaus ja pienet muotokertoimet. Lisäksi niiden on kestettävä ympäristövaikutuksia.
Minebea Mitsumilla on jo laaja kokemus ratkaisejien alalla Anturit autoteollisuuden sovelluksiin. Nyt yritys kehitti ensimmäistä kertaa ratkaisejan (kulma-anturi) askelmoottoreille, joita käytetään teollisissa ja kuluttajasovelluksissa.
Renesas on 32-bittisten mikrokontrollerien (MCU) markkinajohtajana kehittänyt uuden RDC-muuntimen (Resolver-to-Digital Converter), joka tukee Minebea Mitsumin uusia askelmoottoreita. Lisäksi kehitettiin ohjainohjelmistoja RDC: n ohjaamiseksi 32-bittisellä RX-MCU: lla. Renesas tarjoaa myös resolveripohjaisen sarjan moottorin ohjaamiseksi kehitystyökaluilla, mukaan lukien Minebea Mitsumi -vaihtajamoottori resolverilla. RDC: n kanssa liitetyn arviointilautakunnan avulla käyttäjät voivat nopeasti aloittaa kehityksen.
Resolverilla varustettu askelmoottori mahdollistaa myös erittäin tarkan moottorin ohjauksen ankarissa olosuhteissa, joissa on lämpöä, pölyä tai tärinää. Resolver-pohjainen moottori mahdollistaa myös raskaiden kuormien siirtämisen keskeytyksettä. Renesas ja Minebea Mitsumi ovat kehittäneet uuden tyyppisen resolver-askelmoottorin ja -moottoriohjaimen. Sitä voidaan käyttää laajentamaan askelmoottoreiden sovellusvalikoimaa. Esimerkiksi resolver-askelmoottoreilla ja niiden ohjaimilla voidaan toteuttaa erittäin tarkkoja pyörimisliikkeitä robottien tai automatisoitujen ohjattujen ajoneuvojärjestelmien (AGV) kehittämisessä, myös ankarissa olosuhteissa.
Itse ajavat autot autotoimittajan näkökulmasta
Vääntömomentti on kaksi tai kolme kertaa suurempi kuin olemassa olevissa tuotteissa, koska keskeytysohjausta ei tarvita. Askelmoottorin ohjaus soveltuu laajakaistayhteyteen ja erittäin pieniin nopeuksiin. Servoohjaus optimoi virransyötön ja varmistaa alhaisen virrankulutuksen. Korkean 200.000 XNUMX P/R resoluution ansiosta voidaan saavuttaa korkea paikannustarkkuus. Ja näiden askelmoottoreiden suuren vääntömomentin ansiosta sovelluksia voidaan pienentää entisestään.
25.02.2019. helmikuuta XNUMX | Askelmoottorien lineaaritoimilaitteet ovat nousussa, varsinkin jos ne ovat monimutkaisimpia pneumaattinen sylinteri voi poistaa. Koco Motionilla niiden osuus kokonaismyynnistä on kasvanut suhteettoman paljon viime vuosina. Tarpeeksi syytä kurkistaa laajan valikoiman kulissien taakse, joka on saatavilla vakio- ja asiakaskohtaisina versioina - jälkimmäinen nousevalla trendillä.
22.10.2018. lokakuuta 1000 | Koco Motion tarjoaa nyt Schneider Electricin Lexium Mdrive (LMD) -askelmoottoreita, joissa on monikierros absoluuttinen kooderi. Tämä laajentaa integroitujen askelmoottoreiden suorituskykyä - säilyttäen samalla samat mitat. Monikierrosabsoluuttianturitoiminto, jossa on XNUMX riviä, integroitiin all-in-one-moottoriin.
27.11.2017. marraskuuta 20 | Koco Motion -askelmoottoreille on nyt saatavilla onttoakselinen versio. Tämä mahdollistaa monia uusia sovelluksia, jotka edellyttävät syöttöjohtojen reitittämistä. Tähän asti askelmoottoreita oli saatavana vain kiinteillä akseleilla kaikissa laippakooissa 20 x 86 mm - 86 x XNUMX mm.
08.12.2016 | A-Driven NEMA 17 ZEN Hollow Shaft Actuator -toimilaitteessa on uusi magneettinen muotoilu, joka täyttää... Askelmoottori antaa aiemmin saavuttamattomia ominaisuuksia. Ominaisuuksiin kuuluu erittäin korkea tarkkuus, erittäin kompakti muotoilu ja hiljainen käynti. The Askelmoottori voidaan joustavasti mukauttaa lähes mihin tahansa käyttötarkoitukseen ja se avaa lukuisia uusia käyttöalueita, jotka oli aiemmin varattu suuremmille sarjoille.
Ne ovat pieniä, mutta erittäin tehokkaita: Lin Engineering / Moonsin NEMA 17 ZEN-askelmoottorit toimivat erittäin tarkalla ± 1.5 kulmaminuutilla mikroportaalla 1/64. Uusi toimilaite tarjoaa siten kolminkertaisen tarkkuuden verrattuna vastaaviin toimilaitteisiin. Tämä korkea resoluutio, kuten parannetut ajo-ominaisuudet, johtuu askelmoottoreiden ainutlaatuisesta, patentoidusta magneettisesta rakenteesta.
Erityinen rakenne antaa askelmoottorin ominaisuuksille, joita ei ole koskaan saavutettu. Kun klassisella askelmoottorilla radiaalinen magneettikenttä syntyy laminoidun ytimen välissä olevasta levymagneetista, NEMA 17-ZEN-askelmoottorilla rengasmagneetti on rakennettu staattorin sydämen ulkopuolelle. Magneettivuo johdetaan staattorin ulkokäämin yli.
A-Drive tarjoaa NEMA 17 ZEN askelmoottorit kolmessa sarjassa, mukaan lukien ontto akseli. Tällä variantilla on suuri reikähalkaisija, jopa 11 mm, ja se avaa suunnittelijoille useita uusia sovellusalueita, joille aiemmin vaadittiin suurempia sarjoja.
13.11.2015 | Koco Motion on lisännyt valikoimaansa uusia askelmoottoreita: 3. sukupolven "Lexium MDrive":n integroidut käyttölaitteet ovat nyt saatavilla nykyisten laippamittojen Nema 23 ja Nema 34 lisäksi Nema 17:llä erityisen lujilla M12-ruuviliitoksilla. suojausluokka IP65.
08.12.2016 | A-Driven Nema 17-ZEN Hollow Shaft Actuator -toimilaitteessa on uusi magneettinen rakenne, joka antaa askelmoottorille aiemmin saavuttamattomia ominaisuuksia. Ominaisuuksiin kuuluu erittäin korkea tarkkuus, erittäin kompakti rakenne ja askelmoottoreiden hiljainen toiminta. Askelmoottorit voidaan sovittaa joustavasti lähes mihin tahansa käyttötarkoitukseen ja ne avaavat lukuisia uusia käyttöalueita, jotka oli aiemmin varattu suuremmille sarjoille.
Ne ovat pieniä, mutta erittäin tehokkaita: Lin Engineering/Moonsin askelmoottorit toimivat erittäin suurella ±1.5 kaariminuutin tarkkuudella mikroaskelnopeudella 1/64. Uusi toimilaite tarjoaa siten kolme kertaa vertailukelpoisia toimilaitteita tarkemman. Tämä korkea resoluutio sekä parannetut käyntiominaisuudet johtuvat askelmoottoreiden ainutlaatuisesta, patentoidusta magneettisesta suunnittelusta.
Erityinen rakenne antaa Askelmoottori ominaisuuksia, joita ei ole koskaan saavutettu. Klassisen askelmoottorin toisella puolella säteittäinen magneettikenttä syntyy levymagneetin kautta laminoitujen ytimien väliin, kun taas Nema 17-ZEN:ssä on rengasmagneetti asennettuna staattorin sydämen ulkopuolelle. Magneettivuo johdetaan staattorin ulkokäämin kautta.
A-Drive tarjoaa askelmoottoreita kolmessa sarjassa, mukaan lukien ontolla akselilla. Tällä versiolla on suuri, jopa 11 mm:n reiän halkaisija, ja se avaa lukuisia uusia käyttöalueita suunnittelijoille, jotka aiemmin vaativat suurempia sarjoja.
23.03.2015. maaliskuuta 08 | Koco Motion laajentaa pienoisasemien perhettä. Uusi askelmoottori VSM15-8 yhdistää pienen tilantarpeen erittäin korkeaan suorituskykyyn. Tämä mahdollistaa yksinkertaisimpien paikannustehtävien suorittamisen. Kompaktin ulkomitan, halkaisijaltaan vain 7,9 mm ja pituudeltaan XNUMX mm, askelmoottoreissa on riittävästi tilaa pienissäkin tiloissa.
Askelmoottorit ovat sähkömagneettisia moottoreita, jotka mahdollistavat tarkan paikantamisen sovelluksissa, kuten liikkeenohjauksessa. Jokainen sähköpulssi liikuttaa moottoria erillisissä vaiheissa magneettien rakenteesta ja lukumäärästä riippuen. Askelkulma ja askelmäärä kierrosta kohti määräävät tarkkuuden. Näin askelmoottori toimii: Staattoriin on kääritty useita keloja, jotka liikuttavat roottoria portaittain kestomagneeteilla (kestomagneettinen askelmoottori) tai sähkömagneeteilla.
On olemassa erilaisia askelmoottoreita, kuten tahtimoottori ja hybridi askelmoottori, jota voidaan käyttää erilaisiin sovelluksiin ja suorituskykyvaatimuksiin. Askelmoottorit ovat kustannustehokkaita, ja niitä käytetään liikkeenohjaussovelluksissa, kuten automaatiossa, 3D-tulostimissa, lääketieteellisessä tekniikassa, robotiikassa ja tuotekehityksessä.
Askelmoottorit Toimintaperiaate: Askelmoottori muuntaa sähköimpulssit tarkiksi liikkeiksi. Jokainen pulssi pyörittää moottoria kiinteän kulman läpi, jota kutsutaan askeleeksi. Tämän vaiheittaisen liikkeen avulla moottori voi ohjata tarkasti asentoaan. Askelmoottorit koostuvat roottorista, jota magneettikenttä vetää puoleensa, ja useista staattorin käämeistä, joita ohjataan peräkkäin. Tämä luo pyörivän magneettivoiman, joka siirtää roottorin haluttuun asentoon.
Ero servomoottorin ja askelmoottorin välillä on ohjaustyypissä ja tarkkuudessa. Askelmoottori liikkuu erillisissä portaissa sähköpulssien ohjaamana ja soveltuu erityisen hyvin sovelluksiin, jotka vaativat tarkkaa, mutta avointa asennon ohjausta. Servomoottori sen sijaan toimii takaisinkytkentäjärjestelmän (esim. enkooderin) kanssa, joka tarkkailee ja säätää jatkuvasti tarkkaa sijaintia, joten se sopii erinomaisesti sovelluksiin, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja dynaamista ohjausta. Servomoottorit ovat nopeampia, tehokkaampia ja sopivat paremmin vaativiin liikkeenhallintaan.
Nema on tunnettu yhdysvaltalainen sähköstandardien ja -ohjeiden standardiorganisaatio. Askelmoottorin yhteydessä Nema viittaa standardoituihin kotelo- ja asennusmittoihin. Nema-numero, kuten Nema 8, Nema 11 tai Nema 14, ilmaisee moottorin rungon koon. Standardoidut koot helpottavat askelmoottoreiden integrointia ja vaihtamista olemassa oleviin järjestelmiin. Nema-luokitus ei anna tietoa moottorin tehosta, suunnittelusta, rakenteesta, toiminnasta tai vääntömomentista, vaan ainoastaan sen fyysisistä mitoista.
Lähde: Tämä artikkeli perustuu seuraavien yritysten tietoihin: A-Drive, Faulhaber, Igus, Koco Motion, Oriental Motors.
Angela Struck on kehitystyön päätoimittaja ja freelance-toimittaja sekä Presse Service Büro GbR:n toimitusjohtaja Riedissä.