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步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器
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如何延長(zhǎng)步進(jìn)電機(jī)使用壽命?了解電機(jī)部件


簡(jiǎn)要的概括一下什么是直線步進(jìn)電機(jī)

  直線步進(jìn)電機(jī)是一個(gè)通過直線運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置。直線步進(jìn)電機(jī)是利用步進(jìn)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源。在電機(jī)內(nèi)部有一個(gè)帶螺紋的精密螺母而不是軸,軸由螺桿代替,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),直接通過螺母和螺桿實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)。這樣旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。他具有體積小,高分辨,高精度的特點(diǎn),使它成為精確定位應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。

基本部件

步進(jìn)電機(jī)

直線步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力源采用的是常規(guī)的步進(jìn)電機(jī)。根據(jù)電機(jī)的類別可實(shí)現(xiàn)每步1.8度和0.9度步距角的細(xì)分。后期使用時(shí)可通過加大驅(qū)動(dòng)器細(xì)分,使得電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。

螺桿

導(dǎo)程-螺紋上任一點(diǎn)沿同一條螺旋線旋轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離,我們也描述為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈,螺母行程的距離螺距-相鄰兩螺牙見得軸向距離.螺桿的螺紋,根據(jù)其傾斜角度(螺紋導(dǎo)程)的大小,把一個(gè)較小的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為較大的負(fù)荷能力。小導(dǎo)程可提供更大的推力和分辨率。大導(dǎo)程可以提供較小的推力,單相應(yīng)的線性速度更快。

螺桿
圖例是不同螺紋形式,小導(dǎo)程推力大但速度慢;大導(dǎo)程速度快單推力小。

螺母

驅(qū)動(dòng)螺桿的螺母是直線電機(jī)中一個(gè)極其重要的部件,從傳動(dòng)上可分為普通螺母和消隙螺母,材料上可分為工程塑料和金屬(黃銅)兩種材料。
螺母
普通螺母-綜合考慮最大程度提升螺桿步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)效率,所以普通螺母和螺桿之間都會(huì)存在一定的間隙,該間隙屬于正常范圍(有特殊要求時(shí)也可以在有效范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整)。

消隙螺母-消隙螺母主要特點(diǎn):螺桿和螺母之間軸向0間隙。如有無(wú)間隙要求時(shí),可選用消隙螺母。由于消隙后螺母與螺桿之間配合特別緊,螺母運(yùn)動(dòng)的阻力隨之變大。所以我們?cè)谟?jì)算力矩,進(jìn)行電機(jī)規(guī)格選型時(shí)就應(yīng)選用普通螺母電機(jī)力矩的兩倍以上。工程塑料螺母-目前是我們精密儀器上最常用的一種螺母材料,具有耐磨損,低噪音,傳動(dòng)效率高等特點(diǎn),經(jīng)常配套于一些安裝體積小,負(fù)載輕,傳動(dòng)效率高的螺桿電機(jī)上(推薦匹配電機(jī):20.28.35.42)。

金屬螺母(黃銅)-銅螺母的主要特點(diǎn)是剛性好,可承受高于工程塑料螺母數(shù)幾十倍以上的負(fù)載。經(jīng)常配套于一些大負(fù)載,剛性要求高的螺桿電機(jī)上(推薦匹配42以上的電機(jī))。
步進(jìn)電機(jī)

延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命

東么川步進(jìn)電機(jī)可提供10000小時(shí)連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),由于步進(jìn)電機(jī)沒有電刷磨損,因此使用壽命通常遠(yuǎn)超過設(shè)備系統(tǒng)中的其他機(jī)械部件(設(shè)備中最不易壞的就是步進(jìn)電機(jī))。但一些劣質(zhì)步進(jìn)電機(jī)為降低成本,在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)退磁(推力變小,定位不準(zhǔn)等情況)

如何有效的延長(zhǎng)步進(jìn)電機(jī)使用壽命

為了更好的延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命,在我們?cè)O(shè)計(jì)電機(jī)規(guī)格時(shí)需要考慮到下面的幾個(gè)重要參數(shù)。

安全系數(shù)-大量測(cè)試及客戶反饋表明:電機(jī)使用壽命隨著負(fù)荷的減少而增加。所以在符合其他數(shù)據(jù)時(shí)候安全系數(shù)盡量放大至數(shù)倍。

運(yùn)行環(huán)境-高濕度、腐蝕環(huán)、過多污垢、碎屑和高熱量等環(huán)境因素會(huì)影響電機(jī)的使用壽命。

機(jī)械安裝-側(cè)向負(fù)載和不平衡負(fù)載也將影響電機(jī)使用壽命。

總結(jié)

使壽命最大化的第一步是選擇安全系數(shù)更高的電機(jī),第二步是機(jī)械安裝盡量避免或最小化側(cè)向負(fù)載,不平衡負(fù)載和沖擊負(fù)載從而來(lái)確保設(shè)備的良好機(jī)械性能。第三步確保電機(jī)運(yùn)行環(huán)境可以有效散熱,電機(jī)周圍空氣流動(dòng)性好。

如果遵循這些簡(jiǎn)單而有效的知道原則,直線步進(jìn)電機(jī)將確保數(shù)百萬(wàn)次的可靠運(yùn)行。




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