Guide de NEMA 17 Motors Stepper: Comment ils fonctionnent, les avantages et les inconvénients, comment les utiliser et leurs scénarios d'application
2024-01-19 14146

Dans le champ technologique hautement automatisé d'aujourd'hui, le moteur pas à pas NEMA 17, avec sa capacité de contrôle précise et son adaptabilité robuste, est devenu un composant essentiel des systèmes de contrôle de précision.Cet article vise à plonger dans la construction, les caractéristiques et les stratégies de contrôle du moteur pas à pas NEMA 17 dans des applications avancées.À partir de ses caractéristiques d'angle de pas uniques et de ses capacités de conversion d'énergie efficaces à ses performances dans divers scénarios d'application, nous analyserons en détail les détails techniques et les avantages de l'application de ce moteur.En particulier dans des zones telles que les imprimantes 3D, les machines CNC et les technologies robotiques, le moteur pas à pas NEMA 17 démontre son importance irremplaçable avec sa précision de positionnement élevée et son fort couple de maintien.Nous explorerons également sa disposition de bobine, son contrôle de courant et sa configuration du pilote, qui déterminent collectivement les performances et l'efficacité du moteur.

moteur pas à pas

Les moteurs pas à pas NEMA 17 sont la pierre angulaire des systèmes de contrôle de précision et excellent à fournir une gestion détaillée de l'angle.Sa caractéristique notable est l'angle de pas de 1,8 °, ce qui aide l'arbre du moteur à tourner avec précision à chaque étape.Une rotation complète à 360 ° nécessite 200 étapes.Ce trempage complexe s'est avéré aider à améliorer la précision du positionnement, ce qui fait du moteur un excellent choix pour les imprimantes 3D, les machines CNC et les robots où la précision est critique.

Les moteurs NEMA 17 fonctionnent sur la norme 12V et sont capables de gérer de manière experte jusqu'à 1,2 A par phase.Cette capacité joue un rôle clé pour assurer un couple de maintien maximal.Avec un couple de maintien de pic allant jusqu'à 3,2 kg-cm, le moteur est parfaitement adapté pour gérer les grandes charges trouvées dans l'équipement d'automatisation.

Comment fonctionne Nema 17

La configuration du câblage est un aspect à noter, les moteurs NEMA 17 incluent six fils codés en couleur avec des extrémités de plomb exposées.Les fonctions de ces fils varient selon qu'elles se trouvent dans un conducteur de moteur pas à pas unipolaire ou bipolaire.

Les enroulements du moteur sont divisés en deux groupes: le premier contient des conducteurs noirs, jaunes et verts, et le second contient des conducteurs rouges, blancs et bleus.Cet arrangement spécial est essentiel pour une gestion efficace du courant et du couple.Dans ces enroulements, la direction et la résistance du flux de courant influencent complexes le champ magnétique résultant et donc le couple et la vitesse.Une gestion minutieuse de ces enroulements est essentielle pour assurer un fonctionnement stable et efficace du moteur dans des conditions de charge variables.

De plus, une configuration de câblage appropriée va au-delà de simples considérations de performances;Il affecte considérablement la durée de vie du moteur.Un câblage incorrect peut entraîner des problèmes tels que la surchauffe du moteur ou le couple réduit, tandis que les paramètres corrects peuvent maximiser l'efficacité et la sortie.Par conséquent, dans la conception et la mise en œuvre de systèmes de contrôle des moteurs pas à pas, l'attention doit être accordée à ces problèmes complexes.

Caractéristiques

• Convertit efficacement le courant en couple.
• Durabilité et précision élevée.
• Convient à divers appareils comme MakerBot, MBOT, etc.
• De taille modéré pour une intégration facile.

Caractéristiques

• Angle de pas de 1,8 degrés.
• Poids de 350 grammes.
• Courant nominal de 1,2A par enroulement.
• Diamètre de l'arbre de sortie de 5 mm.
• Dimensions de contrôle de 42,3 mm × 48 mm (à l'exclusion de l'arbre).
• 4 fils et 8 pouces.
• Tenue de maintien de 3,2 kg-cm.
• Tension nominale de 4V, tension de fonctionnement de 12V DC.
• L'inductance de 2,8 MH par enroulement.
• Longueur de plomb de 30 cm.
• Plage de température de fonctionnement de -10 à 40 ° C.
• Tenant un couple de 22,2 oz-in.

Structure des moteurs pas à pas

Avantages des moteurs pas à pas

L'angle de rotation du rotor est déterminé par le nombre d'impulsions appliquées.Le moteur pas à pas tourne inégalement, mais les étapes ont une certaine valeur.Ainsi, pour tourner l'axe en position souhaitée, nous appliquons simplement un nombre connu d'impulsions.

La position dépend de l'impulsion d'entrée, permettant un positionnement sans rétroaction.Une étape, une impulsion.Avec le nombre d'impulsions fournies, le moteur entre dans cette position.

Le moteur offre un couple complet en mode d'arrêt.C'est bien car le moteur propulsé n'a pas besoin d'un frein pour maintenir la position de l'arbre, vous pouvez le freiner à l'aide du conducteur.

Positionnement précis et répétabilité.Un bon moteur pas à pas a une précision de 3% à 5% de la valeur de tangage.Cette erreur ne s'accumule pas d'une étape à l'autre car le nombre d'étapes par révolution du moteur est constant, ce qui se traduit toujours par un virage à 360 degrés.

Grande fiabilité.La forte fiabilité du moteur est due à l'absence de brosses.La durée de vie est déterminée par la durée de vie du roulement.

Possibilité d'obtenir un faible régime.Pour obtenir une vitesse du moteur inférieure, il suffit de ralentir la vitesse d'impulsion, le moteur ira plus lentement et la vitesse sera faible.

Couple élevé à basse vitesse.Le couple élevé à basse vitesse élimine le besoin d'une boîte de vitesses, simplifiant la conception de l'équipement.

Une plage de vitesse considérable peut être couverte.La vitesse du moteur est directement proportionnelle à la fréquence des impulsions d'entrée, en les fournissant plus rapidement ou plus lent, nous affectons également la vitesse de rotation.

Inconvénients des moteurs pas à pas

Les moteurs pas à pas sont caractérisés par le phénomène de la résonance.Les moteurs pas à pas ont une fréquence de résonance inhérente.En effet, le rotor oscille pendant un certain temps avant de verrouiller sa position finale après avoir fourni le courant aux enroulements, et plus l'inertie du rotor est grande, plus l'oscillation est forte.La résonance peut entraîner une augmentation du bruit, des vibrations et un couple réduit du moteur.Une façon de vaincre la résonance est d'augmenter les divisions de pitch.Les petits mouvements en micro-pass ne nécessitent pas de longues périodes d'accélération et de fixation du rotor, s'arrêtant rapidement entre les étapes et augmentant la fréquence de marche au-dessus de la fréquence de résonance.

Puisqu'il n'y a pas de rétroaction de l'opération, le contrôle de position peut être perdu.Si la force sur l'arbre dépasse ce que le moteur peut produire, il commencera à sauter des étapes.Puisqu'il n'y a pas de rétroaction du moteur, le contrôleur n'a aucun moyen de le savoir, même si le moteur recommence à tourner, il commence à partir de la mauvaise position de fonctionnement.Pour compenser cette lacune, vous pouvez utiliser un moteur pas à pas servomaginier ou augmenter le couple sur l'arbre en augmentant la tension, en réglant le lecteur vers un courant plus élevé ou en remplaçant le moteur par un moteur plus puissant.

L'énergie est consommée quelle que soit la charge.Le moteur pas à pas en position neutre se verrouille en couple complet.Il marche également avec beaucoup d'élan.Par conséquent, il continue de consommer la puissance sans beaucoup de dépendance à la charge sur l'arbre.Nous pouvons réduire la consommation globale d'énergie du moteur en utilisant un conducteur pour réduire le courant fourni en mode Hold.V

NEMA 17 Stratégies d'utilisation et de contrôle des moteurs pas à pas

Applications de moteur pas à pas NEMA 17

Conclusion

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