موتورهای استپر

 

 

 

 

 

 

 

موتور پله ای از جمله موتورهای مخصوص است که با استاتور دو فاز  2-phase  یا سه فاز  3-phase  یا پنج فاز  5-phase  و رتور آهنربای دائم  permanent magnet  که بشکل خاصی دارای دندانه  tooth  و شیار  slot  میباشد بطور پله پله در هر حرکت ، زاویه ای مشخص  step angle  را طی میکند.

زاویه طی شده در هر پله را زاویه گام یا step angle   مینامند.

با اعمال یک پالس به سیم پیچ موتور ، رتور یک گام حرکت خواهد کرد. توالی  sequence  اعمال پالس به سیم پیچهای موتور باید رعایت شود تا حرکت رتور بصورت گام به گام در یک جهت ممکن باشد.

زاویه گام در موتورهای پله ای دو فاز برابر با  1.8   درجه ، و در موتورهای پله ای سه فاز برابر با  1.2   درجه و در موتورهای پله ای پنج فاز برابر با 0.72    درجه میباشد.

 امروزه بیشتر موتورهای پله ای از نوع هیبرید  hybrid  میباشند. رتور این نوع موتور ، ترکیبی از طرح رتور آهنربای دائم    permanent magnet   و رتور رلوکتانس متغیر    variable reluctance  است که در زمانهای گذشته استفاده میشد.

 محصولات شرکت سروتک خاورمیانه شامل موتورهای پله ای دو فاز و سه فاز است که همگی از نوع هیبرید هستند.

 

                     

 

با توجه به سادگی ساختار موتور پله ای و ارزانتر بودن آن نسبت به موتورهای سروُ بدلیل نداشتن فیدبک انکودر ، در کاربردهای با سرعت متوسط ( حداکثر سرعت چرخش رتور تا حد  500 rpm  ) گزینه مناسبی است. البته میتوان سرعت استپر موتور را بالاتر هم برد ( در برخی مدلهای سایز متوسط تا  2000 rpm ) اما گشتاور  torque   آن تا حد زیادی افت خواهد کرد بقسمی که حتی در حالت بیباری هم قادر به شروع یا ادامه چرخش نیست.

در درایو های استپر مدل جدید که قابلیت فیدبک انکودر هم دارند عملکرد بهتری از استپر موتور قابل حصول است. شیب راه اندازی سریعتر ، سرعت کار بالاتر و جریان مصرفی کمتر از مزایای این تکنولوژی جدید است. 

 

 استپر موتورهای انکودر دار :

با اضافه کردن یک انکودر پشت موتور استپر و استفاده از درایو مخصوص با فیدبک انکودر که بصورت حلقه بسته   closed-loop  کار میکند میتوان کارآیی  performance  استپر موتور را افزایش چشمگیری داد.

  عملکرد درایو استپر انکودر دار تا حدی مشابه درایو سروُ است.            

  نوع انکودری که در استپر موتورهای انکودر دار شرکت سروتک خاورمیانه استفاده شده از مدل انکودر 1000 پالس با پالسهای A, B  و بدون پالس  Z  میباشد.

در این نوع موتورها میتوانید براحتی سرعت را تا  1000rpm  بالا برده و با شیب شتابگیری خیلی سریعتر در مقایسه با مدلهای معمولی استپر موتور ، حرکتهای متوالی را در زمان کوتاهتری انجام دهید.

 بر خلاف درایوهای استپر معمولی که جریان در آنها ثابت است ، در درایوهای استپر حلقه بسته  closed-loop  میزان جریان موتور متناسب با بار بوده و همین امر موجب خنک کار کردن موتور و نرمتر بودن حرکت بخصوص در سرعتهای پایین است.

 

 استپر موتورهای خطی :

یکی از محصولات جدید شرکت سروتک خاورمیانه استپر موتورهای خطی  Linear Stepper Motor  میباشد.

این مجموعه ترکیب استپر موتور با رتوری خاص بهمراه لید اسکرو   Lead Screw   یا بال اسکرو    Ball Screw  است که در مدلهایی از آن ، رتور نقش مهره لید اسکرو را دارد. در این گروه از استپر موتورها چیزی بعنوان شافت ، مشابه موتورهای معمولی وجود ندارد.

بال اسکرو و لید اسکرو که با قطرها ، گامها و طولهای متنوع قابل انتخاب است متناسب با انواع طرح هایی که در زیر خواهید دید ماشینکاری شده و بصورت یکپارچه با موتور مونتاژ میشود.

 

 

بارزترین مشخصه این دسته از محصولات ، سادگی ، کم حجم شدن و کوچک شدن مجموعه نهایی ، حذف قطعات واسطه که در طراحی معمولی مجبور به استفاده از آنها هستید ، زیباتر شدن و خاص تر شدن طراحی و امکان ساخت مجموعه های مینیاتوری در سایزهای بسیار کوچک تا حد سایز فلنج 20 میلیمتر است که در روشهای سنتی عملی نیست.

انواع مختلف استپر موتورهای خطی شامل مدلهای زیر است :

  

 1-   مدل بسته یا captive

این مدل از استپر موتورهای خطی همه چیز را درون قسمت جلویی موتور مجتمع کرده و با طراحی یکپارچه ای ، شافت خروجی که مشابه یک جک حرکت رو به جلو و عقب میکند را در دسترس مصرف کننده قرار داده است.

 این مدل که فقط با لید اسکرو اجرا میشود در سایزهای فلنج  35 و 42 و 57  قابل عرضه است. گام لید اسکرو با توجه به سایز فلنج موتور از انتخابهای متنوعی برخوردار است. بالاترین دقت قابل انتخاب حدود 0.003 mm/step    میتواند باشد.

 

          

 

 2-   مدل دو طرف باز یا non-captive

در این مدل که بیشترین مقدار جابجایی خطی نسبت به طول لید اسکروی بکار رفته را میتوان داشت ، بار به یکی از دو سر لید اسکرو که معمولا رزوه میشود متصل شده و در مکانیزم لینیرگایدی که جداگانه طراحی خواهد شد حرکت رفت و برگشتی خواهد کرد.

این مدل که فقط با لید اسکرو اجرا میشود در سایزهای فلنج  20 و 28 و 35 و 42 و 57 و 86  قابل عرضه است. گام لید اسکرو با توجه به سایز فلنج موتور از انتخابهای متنوعی برخوردار است. بالاترین دقت قابل انتخاب حدود 0.003 mm/step    میتواند باشد.

 لید اسکروهای با روکش تفلون مشکی رنگ که نیازی به گریسکاری یا هر گونه روانکاری ندارند برای مصارف خاص در محیطهای تمیز به سفارش ارائه میشود.

 

 

 3-   مدل معمولی یا external

این مدل از متداولترین انواع استپر موتور خطی است که میتوانید بار را به مهره لید اسکرو یا بال اسکرو سوار کرده و در مکانیزم لینیرگایدی که جداگانه طراحی خواهد شد حرکت رفت و برگشتی را ایجاد کنید.

این مدل که هم با لید اسکرو و هم با بال اسکرو اجرا میشود در سایزهای فلنج  20 و 28 و 35 و 42 و 57 و 86  با لید اسکرو و در سایز 86 با بال اسکرو قابل عرضه است. گام لید اسکرو با توجه به سایز فلنج موتور از انتخابهای متنوعی برخوردار است. بالاترین دقت قابل انتخاب در صورت استفاده از لید اسکرو حدود 0.003 mm/step    میتواند باشد.

مهره لید اسکرو به انتخاب شما میتواند از مدل تک یا دوبل باشد. در مهره دوبل ، یک قطعه فنری شکل کار خنثی کردن لقی مهره  backlash  را انجام میدهد.

 لید اسکروهای با روکش تفلون مشکی رنگ که نیازی به گریسکاری یا هر گونه روانکاری ندارند برای مصارف خاص در محیطهای تمیز به سفارش ارائه میشود.

         

           

  

 کاربردها :

 ۱- دقت در حرکت و توقف :

این نوع موتور معمولا برای کاربردهایی استفاده میشود که در آنها نیاز است تا هنگام توقف دقت خوب با صلبیت  rigidity  زیاد وجود داشته باشد ، مانند انواع دستگاههای تراش یا فرز CNC   که بصورت حلقه باز  open-loop  کار میکنند. دستگاههای برش یا حکاکی لیزر   laser cutting and engraving  و برش فوم نیز بهترین مثال این نوع کاربرد هستند.

 

۲- حرکت های متوالی بدفعات زیاد :

در دستگاه هایی که تعداد استارت - استاپ موتور آن در یک سیکل کاری نسبتا زیاد است ، مانند انواع فیدرهای پانچ و پرس سبک همانند پانچ ورق آلمینیوم مخصوص درب لیوان ، فیدر لیبل در انواع ماشینهای لیبل زن ، فیدر رول پرینترهای حرارتی یا کاربنی ، چرخاندن تیوب و تنظیم نقطه مارک در انواع ماشینهای پرکن تیوب در صنایع آرایشی - بهداشتی و غذایی ، دستگاه چاپ طلاکوب   hot stamping  یا gilding machine   که برای کشش رول مربوطه از استپر موتور استفاده میشود مثالهایی از این نوع کاربرد هستند.

 

۳- حرکت در سرعتهای خیلی پایین :

از آنجا که موتور پله ای در سرعتهای کم گشتاور بیشتری دارد لذا در کاربردهایی که گشتاور زیاد در دور کم با ثبات حرکت و عدم نوسان دور نیاز باشد از آنها بهره میگیرند. محورهای ماشینهای برش ورق  CNC  هوا-گاز ، پلاسما و برش فوم چنین حرکتهایی آرامی را نیاز دارند.

در این نوع کاربردها معمولا از استپر موتور با گیربکس برای رسیدن به دقت و قدرت استفاده میکنند.

انواع پرینتر سه بعدی تماما از استپر موتورهای کوچک با سرعت خیلی پایین استفاده میکنند.

 

مشخصات فنی استپر موتورها :

 ۱- سایز فلنج از ۴۲  تا ۱۱۰ میلیمتر در استپ موتورهای دوفاز ، و از ۵۶  تا ۱۳۰  میلیمتر در استپ موتورهای سه فاز .

۲- گشتاور نامی از 0.2    تا 20    نیوتن- متر در استپ موتورهای دوفاز ، و از   0.9   تا   35   نیوتن- متر در استپ موتورهای سه فاز .

۳- قابلیت نصب از فلنج .

۴- دارای انکودر ۱۰۰۰  پالس بر دور ، در مدلهای جدید استپر موتورهای دوفاز از گشتاور  1.8   تا   8.8     نیوتن- متر در سایز فلنج ۵۶  و  ۸۶ .

۵- حجم بسیار کمتر نسبت به موتورهایی که گشتاوری معادل آن را دارند .

 

 موتورهای استپر دو فاز سری  OMS2  و سه فاز سری  OMS3  شرکت سروتک خاورمیانه با نام تجاری  OMEGA  در بازار ارائه میشوند که از آهنربای مرغوبی بهره گرفته و مقدار واقعی گشتاور خروجی آنها بیشتر از نمونه های مشابه آن در بازار است. هنگام تهیه به طول موتورها توجه نموده تا صحت این گفتار را بوضوح مشاهده کنید .

 

 

  برای دانلود مشخصات فنی انواع موتورهای موجود ، نقشه ابعادی آنها و نکات مهم کاربردی اینجا را کلیک کنید.

 

 

 

 

 

تمامی حقوق این سایت متعلق به شرکت سرو تک خاورمیانه می باشد