Augmentation du couple du moteur pas à pas sans augmenter la taille du châssis

Couple du moteur pas à pas

La clé est d'ajouter des rotors et des stators empilés, mais vous devez vivre avec un moteur physiquement plus long.

Les moteurs pas à pas fournissent un contrôle de position précis sans besoin de rétroaction, traditionnellement dans les schémas de contrôle en boucle ouverte. L'arbre d'un moteur pas à pas effectue normalement des mouvements angulaires discrets d'amplitude essentiellement uniforme lorsqu'il est entraîné par une alimentation CC. Une impulsion numérique provoque un incrément de mouvement angulaire pour le moteur pas à pas. Lorsque les impulsions numériques augmentent, le moteur pas à pas tourne. Un nombre spécifique d'impulsions amène le moteur à une position exacte.

Les moteurs pas à pas sont la technologie préférée pour de nombreuses applications de commande de mouvement en raison de leur fonctionnement simpliste, de leur excellent positionnement et de leur faible coût. Lorsqu'ils sont utilisés comme des dispositifs en boucle ouverte, les moteurs pas à pas sont les meilleurs dans les applications avec des vitesses inférieures, des charges bien définies et des mouvements répétitifs. SH: Tailles de cadre

La National Electric Manufacturers Association (NEMA) a établi une standardisation de la taille du châssis pour faciliter les choix intelligents entre les différentes tailles de moteur. Les moteurs pas à pas sont classés par taille de cadre, par exemple «taille 11» ou «taille 23». Les numéros de taille de châssis indiquent les dimensions de la plaque frontale du moteur. Un moteur pas à pas de taille 11, par exemple, a un 1,1 × 1,1 pouces. plaque avant tandis qu'une plaque avant de moteur pas à pas de taille 23 mesure environ 2,3 × 2,3 pouces. (56,4 × 56,4 mm).

Les normes NEMA permettent aux utilisateurs de passer d'un fabricant de moteurs pas à pas à un autre sans avoir à changer de manière significative les supports de montage, les accouplements et autres composants de montage. Cependant, deux moteurs de même taille NEMA mais de fabricants différents peuvent encore différer quelque peu. La longueur de l'arbre et la présence d'un méplat à utiliser avec des vis de réglage varient selon les fournisseurs. Les normes NEMA ne dictent pas non plus les caractéristiques électriques telles que le nombre de fils conducteurs ou l'impédance des enroulements. Considérez attentivement toutes les spécifications avant d'acheter des moteurs pas à pas d'un autre fabricant.

Les moteurs pas à pas dans les tailles de châssis 8, 11 et 14 sont idéaux pour les applications dans lesquelles l'espace est une prime comme les appareils médicaux, les équipements d'automatisation de laboratoire, les imprimantes, les guichets automatiques, les équipements de surveillance et l'électronique grand public. Les moteurs pas à pas de plus grande taille sont souvent utilisés dans des applications industrielles telles que les machines d'emballage, les équipements de test et de mesure, les machines d'assemblage, les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les équipements de manutention.

Les moteurs pas à pas de plus grande taille créent plus de couple que les moteurs de plus petite taille. Bien qu'ils augmentent le couple, ces moteurs plus gros ne rentrent pas toujours dans l'espace limité d'une application. Cependant, si la limitation principale de l'espace est le diamètre du moteur, les ingénieurs peuvent augmenter le couple du moteur pas à pas dans une taille de châssis donnée en augmentant la longueur du moteur. Pour construire un moteur pas à pas avec un couple plus élevé, plusieurs sections de rotor et de stator sont «empilées» ensemble, d'où l'augmentation de la longueur. Le moteur pas à pas génère plus de couple au détriment d'être plus long, mais pas plus large ou plus grand. L'effet de la longueur de pile dans les moteurs de taille 17 peut être vu dans l'image voisine.

Le graphique ci-dessous montre les spécifications de couple de maintien typiques (en unités de Newton-mètres) pour les moteurs de différentes tailles de châssis et longueurs de pile. Différentes longueurs de pile dans une même taille de châssis donnent aux ingénieurs de la flexibilité lors de la sélection des moteurs pour une application. Parfois, de l'espace est disponible pour un moteur plus long, et d'autres fois, il est avantageux d'utiliser un moteur plus court avec une taille de châssis plus grande.

Les moteurs pas à pas à couple ultra élevé sont un autre moyen d'augmenter efficacement le couple dans une taille de cadre donnée. Ils peuvent augmenter le couple de maintien de 25 à 45% dans un moteur pas à pas de taille identique à un moteur conventionnel. Ainsi, les moteurs pas à pas à couple ultra élevé évitent d'avoir à spécifier des tailles de châssis plus grandes pour obtenir un couple suffisant pour une application.

Une conception magnétique améliorée permet à ces moteurs pas à pas de produire un couple plus élevé en fonction de la variance de la perméabilité magnétique créée par les dents du rotor et du stator. L'ajout d'aimants aux terres rares entre les dents améliore la variation de perméabilité magnétique.

Par exemple, un moteur pas à pas conventionnel de taille 34 peut produire 5,9 Nm de couple de maintien. La version à couple ultra élevé du même moteur produit jusqu'à 9 Nm de couple de maintien. Pour qu'un moteur conventionnel atteigne ce même couple nominal, il faudrait un moteur 31% plus long.

Bien que le couple et la vitesse du moteur soient des facteurs critiques dans la sélection du meilleur moteur pas à pas pour une application, ne négligez pas l'importance de la taille, de la longueur et du type du châssis du moteur. Un moteur trop gros peut gaspiller de l'argent ou générer trop de chaleur. Un moteur trop petit peut ne pas fournir suffisamment de couple pour un contrôle de mouvement fiable. Examinez la longueur de la pile et les conceptions de moteurs à couple ultra élevé pour augmenter le couple lorsqu'il n'est pas possible de passer à une taille de châssis plus grande. Et en cas de doute, c'est toujours une bonne idée de discuter des meilleures options pour votre application avec votre fournisseur de moteurs.


Heure du Message: 22 mars-2021