۱. موتور پله‌ای چیست؟
موتور پله‌ای یک محرک است که پالس‌های الکتریکی را به جابجایی زاویه‌ای تبدیل می‌کند. به عبارت ساده: وقتی درایور پله‌ای سیگنال پالسی دریافت می‌کند، موتور پله‌ای را برای چرخش با زاویه ثابت (و زاویه پله) در جهت تنظیم شده هدایت می‌کند. شما می‌توانید تعداد پالس‌ها را برای کنترل جابجایی زاویه‌ای کنترل کنید تا به هدف موقعیت‌یابی دقیق برسید. در عین حال، می‌توانید فرکانس پالس‌ها را برای کنترل سرعت و شتاب چرخش موتور کنترل کنید تا به هدف تنظیم سرعت برسید.
۲. چه نوع موتورهای پله‌ای وجود دارند؟
سه نوع موتور پله‌ای وجود دارد: آهنربای دائمی (PM)، واکنشی (VR) و هیبریدی (HB). موتور پله‌ای آهنربای دائمی عموماً دو فاز است، با گشتاور و حجم کمتر، و زاویه پله عموماً 7.5 درجه یا 15 درجه است. موتور پله‌ای واکنشی عموماً سه فاز است، با خروجی گشتاور بزرگ، و زاویه پله عموماً 1.5 درجه است، اما سر و صدا و لرزش زیادی دارد. در اروپا و ایالات متحده و سایر کشورهای توسعه یافته در دهه 80 حذف شده است. موتور پله‌ای هیبریدی به ترکیبی از نوع آهنربای دائمی و مزایای نوع واکنشی اشاره دارد. به دو فاز و پنج فاز تقسیم می‌شود: زاویه پله دو فاز عموماً 1.8 درجه و زاویه پله پنج فاز عموماً 0.72 درجه است. این نوع موتور پله‌ای بیشترین کاربرد را دارد.
۳. گشتاور نگهدارنده (HOLDING TORQUE) چیست؟
گشتاور نگهدارنده (HOLDING TORQUE) به گشتاور قفل شدن روتور توسط استاتور اشاره دارد، زمانی که موتور پله‌ای انرژی می‌گیرد اما نمی‌چرخد. این یکی از مهمترین پارامترهای یک موتور پله‌ای است و معمولاً گشتاور یک موتور پله‌ای در سرعت‌های پایین نزدیک به گشتاور نگهدارنده است. از آنجایی که گشتاور خروجی یک موتور پله‌ای با افزایش سرعت همچنان کاهش می‌یابد و توان خروجی با افزایش سرعت تغییر می‌کند، گشتاور نگهدارنده به یکی از مهمترین پارامترها برای اندازه‌گیری یک موتور پله‌ای تبدیل می‌شود. به عنوان مثال، وقتی می‌گویند موتور پله‌ای 2 نیوتن متر، منظور یک موتور پله‌ای با گشتاور نگهدارنده 2 نیوتن متر بدون دستورالعمل‌های خاص است.
۴. گشتاور بازدارنده چیست؟
گشتاور محرک (DETENT TORQUE) گشتاوری است که استاتور هنگام عدم اتصال موتور پله‌ای به روتور، آن را قفل می‌کند. گشتاور محرک در چین به طور یکنواخت ترجمه نمی‌شود، که به راحتی می‌توان آن را اشتباه فهمید؛ از آنجایی که روتور موتور پله‌ای واکنشی از جنس آهنربای دائمی نیست، گشتاور محرک ندارد.
۵. دقت موتور پله‌ای چقدر است؟ آیا دقت آن تجمعی است؟
به طور کلی، دقت موتور پله‌ای ۳-۵٪ از زاویه پله است و تجمعی نیست.
۶. چه مقدار دما در قسمت بیرونی موتور پله‌ای مجاز است؟
دمای بالای موتور پله‌ای در ابتدا باعث مغناطیس‌زدایی ماده مغناطیسی موتور می‌شود که منجر به افت گشتاور یا حتی خارج شدن از گام می‌شود، بنابراین حداکثر دمای مجاز برای سطح خارجی موتور باید به نقطه مغناطیس‌زدایی ماده مغناطیسی موتورهای مختلف بستگی داشته باشد؛ به طور کلی، نقطه مغناطیس‌زدایی ماده مغناطیسی بیش از ۱۳۰ درجه سانتیگراد است و برخی از آنها حتی تا بیش از ۲۰۰ درجه سانتیگراد نیز می‌رسند، بنابراین کاملاً طبیعی است که سطح خارجی موتور پله‌ای در محدوده دمایی ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد باشد.
۷. چرا گشتاور موتور پله‌ای با افزایش سرعت چرخش کاهش می‌یابد؟
وقتی موتور پله‌ای می‌چرخد، اندوکتانس هر فاز از سیم‌پیچ موتور، یک نیروی محرکه الکتریکی معکوس تشکیل می‌دهد؛ هرچه فرکانس بالاتر باشد، نیروی محرکه الکتریکی معکوس بزرگتر است. تحت تأثیر آن، جریان فاز موتور با افزایش فرکانس (یا سرعت) کاهش می‌یابد که منجر به کاهش گشتاور می‌شود.
۸. چرا موتور پله‌ای می‌تواند در سرعت‌های پایین به طور عادی کار کند، اما اگر از سرعت مشخصی بالاتر برود، نمی‌تواند روشن شود و صدای سوت مانندی می‌دهد؟
موتور پله‌ای یک پارامتر فنی دارد: فرکانس شروع بدون بار، یعنی فرکانس پالس موتور پله‌ای می‌تواند به طور عادی تحت بی‌باری شروع به کار کند، اگر فرکانس پالس بالاتر از این مقدار باشد، موتور نمی‌تواند به طور عادی شروع به کار کند و ممکن است پله را از دست بدهد یا قفل شود. در صورت وجود بار، فرکانس شروع باید پایین‌تر باشد. اگر قرار است موتور به چرخش با سرعت بالا دست یابد، فرکانس پالس باید شتاب داده شود، یعنی فرکانس شروع کم باشد و سپس با یک شتاب خاص به فرکانس بالای مورد نظر (سرعت موتور از کم به زیاد) افزایش یابد.
۹. چگونه می‌توان بر لرزش و نویز موتور پله‌ای هیبریدی دو فاز در سرعت پایین غلبه کرد؟
لرزش و سر و صدا از معایب ذاتی موتورهای پله‌ای هنگام چرخش در سرعت‌های پایین هستند که عموماً می‌توان با برنامه‌های زیر بر آنها غلبه کرد:
الف. اگر موتور پله‌ای در ناحیه رزونانس کار کند، می‌توان با تغییر انتقال مکانیکی مانند نسبت کاهش، از ناحیه رزونانس جلوگیری کرد.
ب. درایور را با عملکرد تقسیم‌بندی انتخاب کنید، که رایج‌ترین و ساده‌ترین روش است.
ج. با موتور پله‌ای با زاویه پله کوچکتر، مانند موتور پله‌ای سه فاز یا پنج فاز، جایگزین کنید.
د. به سروو موتورهای AC روی آورید، که تقریباً می‌توانند به طور کامل بر لرزش و نویز غلبه کنند، اما با هزینه بالاتر؛
ه. در شفت موتور با دمپر مغناطیسی، بازار چنین محصولاتی را دارد، اما ساختار مکانیکی تغییر بزرگتر است.
۱۰. آیا تقسیم‌بندی درایو نشان‌دهنده دقت است؟
درون‌یابی موتور پله‌ای اساساً یک فناوری میرایی الکترونیکی است (لطفاً به منابع مربوطه مراجعه کنید)، که هدف اصلی آن تضعیف یا حذف ارتعاش فرکانس پایین موتور پله‌ای است و بهبود دقت کارکرد موتور تنها یک تابع فرعی از فناوری درون‌یابی است. به عنوان مثال، برای یک موتور پله‌ای هیبریدی دو فاز با زاویه پله 1.8 درجه، اگر عدد درون‌یابی درایور درون‌یابی روی 4 تنظیم شود، وضوح کارکرد موتور 0.45 درجه در هر پالس است. اینکه آیا دقت موتور می‌تواند به 0.45 درجه برسد یا به آن نزدیک شود، به عوامل دیگری مانند دقت کنترل جریان درون‌یابی درایور درون‌یابی نیز بستگی دارد. دقت درایوهای تقسیم‌بندی شده توسط تولیدکنندگان مختلف ممکن است بسیار متفاوت باشد. هرچه نقاط تقسیم‌بندی شده بزرگتر باشند، کنترل دقت دشوارتر است.
۱۱. تفاوت بین اتصال سری و اتصال موازی موتور پله‌ای هیبریدی چهار فاز و درایور چیست؟
موتور پله‌ای هیبریدی چهار فاز معمولاً توسط درایور دو فاز هدایت می‌شود، بنابراین، می‌توان از اتصال به صورت سری یا موازی برای اتصال موتور چهار فاز به دو فاز استفاده کرد. روش اتصال سری معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که سرعت موتور نسبتاً زیاد است و جریان خروجی درایور مورد نیاز 0.7 برابر جریان فاز موتور است، بنابراین گرمایش موتور کم است. روش اتصال موازی معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که سرعت موتور نسبتاً زیاد است (همچنین به عنوان روش اتصال پرسرعت شناخته می‌شود) و جریان خروجی درایور مورد نیاز 1.4 برابر جریان فاز موتور است، بنابراین گرمایش موتور زیاد است.
۱۲. چگونه منبع تغذیه DC درایور موتور پله‌ای را تعیین کنیم؟
الف. تعیین ولتاژ
ولتاژ منبع تغذیه درایور موتور پله‌ای هیبریدی عموماً طیف وسیعی دارد (مانند ولتاژ منبع تغذیه IM483 از 12 تا 48 ولت DC)، ولتاژ منبع تغذیه معمولاً با توجه به سرعت کار و الزامات پاسخ موتور انتخاب می‌شود. اگر سرعت کار موتور بالا باشد یا نیاز به پاسخ سریع باشد، مقدار ولتاژ نیز بالا است، اما توجه داشته باشید که موج ولتاژ منبع تغذیه نمی‌تواند از حداکثر ولتاژ ورودی درایور تجاوز کند، در غیر این صورت ممکن است درایور آسیب ببیند.
ب. تعیین جریان
جریان منبع تغذیه معمولاً بر اساس جریان فاز خروجی I درایور تعیین می‌شود. اگر از منبع تغذیه خطی استفاده شود، جریان منبع تغذیه می‌تواند ۱.۱ تا ۱.۳ برابر I باشد. اگر از منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده شود، جریان منبع تغذیه می‌تواند ۱.۵ تا ۲.۰ برابر I باشد.
۱۳. تحت چه شرایطی معمولاً از سیگنال آفلاینِ درایور موتور پله‌ای هیبریدی استفاده می‌شود؟
وقتی سیگنال آفلاین FREE پایین باشد، جریان خروجی از درایور به موتور قطع می‌شود و روتور موتور در حالت آزاد (حالت آفلاین) قرار می‌گیرد. در برخی از تجهیزات اتوماسیون، اگر لازم باشد شفت موتور را مستقیماً (دستی) بچرخانید، در حالی که درایو برق ندارد، می‌توانید سیگنال FREE را در حالت پایین قرار دهید تا موتور از حالت آفلاین خارج شود و عملیات یا تنظیم دستی انجام شود. پس از اتمام عملیات دستی، سیگنال FREE را دوباره در حالت بالا قرار دهید تا کنترل خودکار ادامه یابد.
۱۴. راه ساده برای تنظیم جهت چرخش یک موتور پله‌ای دو فاز هنگام برق‌دار شدن چیست؟
به سادگی A+ و A- (یا B+ و B-) سیم‌کشی موتور و درایور را تراز کنید.
۱۵. تفاوت بین موتورهای پله‌ای هیبریدی دو فاز و پنج فاز برای کاربردها چیست؟
پاسخ سوال:
به طور کلی، موتورهای دو فاز با زاویه پله بزرگ، ویژگی‌های سرعت بالای خوبی دارند، اما در سرعت پایین، ناحیه ارتعاش وجود دارد. موتورهای پنج فاز زاویه پله کوچکی دارند و در سرعت‌های پایین به نرمی کار می‌کنند. بنابراین، در بخش سرعت پایین (عموماً کمتر از ۶۰۰ دور در دقیقه) موتور باید از موتور پنج فاز استفاده شود. برعکس، اگر به دنبال عملکرد سرعت بالای موتور هستید، دقت و نرمی موتور بدون نیاز به الزامات زیاد، باید با هزینه کمتر، موتورهای دو فاز را انتخاب کنید. علاوه بر این، گشتاور موتورهای پنج فاز معمولاً بیش از ۲ نیوتن متر است، برای کاربردهای گشتاور کوچک، معمولاً از موتورهای دو فاز استفاده می‌شود، در حالی که مشکل نرمی سرعت پایین را می‌توان با استفاده از یک درایو تقسیم شده حل کرد.
زمان ارسال: ۱۲ سپتامبر ۲۰۲۴