1. Apa itu motor stepper?
Motor stepper adalah aktuator yang mengubah pulsa listrik menjadi perpindahan sudut. Sederhananya: ketika driver stepper menerima sinyal pulsa, ia menggerakkan motor stepper untuk berputar pada sudut tetap (dan sudut langkah) dalam arah yang telah ditentukan. Anda dapat mengontrol jumlah pulsa untuk mengontrol perpindahan sudut, sehingga mencapai tujuan pemosisian yang akurat; pada saat yang sama, Anda dapat mengontrol frekuensi pulsa untuk mengontrol kecepatan dan percepatan putaran motor, sehingga mencapai tujuan pengaturan kecepatan.
2. Ada apa saja jenis-jenis motor stepper?
Terdapat tiga jenis motor stepper: magnet permanen (PM), reaktif (VR), dan hibrida (HB). Motor stepper magnet permanen umumnya dua fasa, dengan torsi dan volume yang lebih kecil, dan sudut langkahnya umumnya 7,5 derajat atau 15 derajat; motor stepper reaktif umumnya tiga fasa, dengan output torsi yang besar, dan sudut langkahnya umumnya 1,5 derajat, tetapi kebisingan dan getarannya besar. Di Eropa dan Amerika Serikat serta negara-negara maju lainnya pada tahun 80-an telah dihilangkan; motor stepper hibrida mengacu pada campuran tipe magnet permanen dan keunggulan tipe reaktif. Motor ini dibagi menjadi dua fasa dan lima fasa: sudut langkah dua fasa umumnya 1,8 derajat dan sudut langkah lima fasa umumnya 0,72 derajat. Jenis motor stepper ini adalah yang paling banyak digunakan.
3. Apa yang dimaksud dengan torsi penahan (HOLDING TORQUE)?
Torsi penahan (HOLDING TORQUE) mengacu pada torsi stator yang mengunci rotor ketika motor stepper diberi daya tetapi tidak berputar. Ini adalah salah satu parameter terpenting dari motor stepper, dan biasanya torsi motor stepper pada kecepatan rendah mendekati torsi penahan. Karena torsi keluaran motor stepper terus menurun seiring peningkatan kecepatan, dan daya keluaran berubah seiring peningkatan kecepatan, torsi penahan menjadi salah satu parameter terpenting untuk mengukur motor stepper. Misalnya, ketika orang mengatakan motor stepper 2N.m, itu berarti motor stepper dengan torsi penahan 2N.m tanpa instruksi khusus.
4. Apa itu Torsi Penahan (Detent Torque)?
Torsi penahan adalah torsi yang diberikan stator untuk mengunci rotor ketika motor stepper tidak diberi energi. Torsi penahan tidak diterjemahkan secara seragam di Tiongkok, sehingga mudah disalahpahami; karena rotor motor stepper reaktif bukan terbuat dari bahan magnet permanen, maka rotor tersebut tidak memiliki torsi penahan.
5. Berapa presisi motor stepper tersebut? Apakah presisinya kumulatif?
Secara umum, presisi motor stepper adalah 3-5% dari sudut langkah, dan tidak bersifat kumulatif.
6. Berapa suhu maksimum yang diperbolehkan pada bagian luar motor stepper?
Suhu tinggi pada motor stepper pertama-tama akan mendemagnetisasi material magnetik motor, yang akan menyebabkan penurunan torsi atau bahkan ketidakstabilan langkah, sehingga suhu maksimum yang diizinkan untuk bagian luar motor harus bergantung pada titik demagnetisasi material magnetik dari berbagai motor; secara umum, titik demagnetisasi material magnetik berada di atas 130 derajat Celcius, dan beberapa di antaranya bahkan mencapai lebih dari 200 derajat Celcius, sehingga suhu bagian luar motor stepper dalam kisaran 80-90 derajat Celcius adalah hal yang sepenuhnya normal.
7. Mengapa torsi motor stepper menurun seiring dengan peningkatan kecepatan putaran?
Ketika motor stepper berputar, induktansi setiap fasa kumparan motor akan membentuk gaya gerak listrik balik; semakin tinggi frekuensi, semakin besar gaya gerak listrik baliknya. Akibat gaya gerak listrik balik ini, arus fasa motor menurun seiring dengan peningkatan frekuensi (atau kecepatan), yang menyebabkan penurunan torsi.
8. Mengapa motor stepper dapat berjalan normal pada kecepatan rendah, tetapi jika kecepatannya lebih tinggi dari kecepatan tertentu tidak dapat menyala, dan disertai dengan suara mendesis?
Motor stepper memiliki parameter teknis: frekuensi start tanpa beban, yaitu frekuensi pulsa motor stepper dapat mulai beroperasi normal tanpa beban. Jika frekuensi pulsa lebih tinggi dari nilai ini, motor tidak dapat mulai beroperasi normal, dan mungkin kehilangan langkah atau macet. Dalam kondisi berbeban, frekuensi start harus lebih rendah. Jika motor ingin mencapai putaran kecepatan tinggi, frekuensi pulsa harus dipercepat, yaitu frekuensi start rendah, kemudian ditingkatkan ke frekuensi tinggi yang diinginkan (kecepatan motor dari rendah ke tinggi) dengan percepatan tertentu.
9. Bagaimana cara mengatasi getaran dan kebisingan motor stepper hibrida dua fasa pada kecepatan rendah?
Getaran dan kebisingan adalah kelemahan bawaan motor stepper saat berputar pada kecepatan rendah, yang umumnya dapat diatasi dengan program-program berikut:
A. Jika motor stepper bekerja di area resonansi, area resonansi tersebut dapat dihindari dengan mengubah transmisi mekanis seperti rasio reduksi;
B. Gunakan driver dengan fungsi subdivisi, yang merupakan metode paling umum dan termudah;
C. Ganti dengan motor stepper dengan sudut langkah yang lebih kecil, seperti motor stepper tiga fasa atau lima fasa;
D. Beralih ke motor servo AC, yang hampir sepenuhnya dapat mengatasi getaran dan kebisingan, tetapi dengan biaya yang lebih tinggi;
E. Pada poros motor dengan peredam magnetik, produk semacam itu memang ada di pasaran, tetapi struktur mekanisnya mengalami perubahan yang lebih besar.
10. Apakah pembagian drive tersebut mencerminkan keakuratan?
Interpolasi motor stepper pada dasarnya adalah teknologi peredaman elektronik (silakan merujuk pada literatur terkait), yang tujuan utamanya adalah untuk mengurangi atau menghilangkan getaran frekuensi rendah motor stepper, dan peningkatan akurasi kerja motor hanyalah fungsi sampingan dari teknologi interpolasi. Misalnya, untuk motor stepper hibrida dua fasa dengan sudut langkah 1,8°, jika jumlah interpolasi driver interpolasi diatur ke 4, maka resolusi kerja motor adalah 0,45° per pulsa. Apakah akurasi motor dapat mencapai atau mendekati 0,45° juga bergantung pada faktor lain seperti presisi kontrol arus interpolasi dari driver interpolasi. Presisi penggerak subdivisi dari berbagai produsen dapat sangat bervariasi; semakin besar titik subdivisi, semakin sulit untuk mengontrol presisinya.
11. Apa perbedaan antara koneksi seri dan koneksi paralel pada motor stepper hibrida empat fasa dan drivernya?
Motor stepper hibrida empat fasa umumnya digerakkan oleh penggerak dua fasa, oleh karena itu, koneksi dapat menggunakan metode koneksi seri atau paralel untuk menghubungkan motor empat fasa menjadi penggunaan dua fasa. Metode koneksi seri umumnya digunakan pada kondisi di mana kecepatan motor relatif tinggi, dan arus keluaran penggerak yang dibutuhkan adalah 0,7 kali arus fasa motor, sehingga panas yang dihasilkan motor kecil; metode koneksi paralel umumnya digunakan pada kondisi di mana kecepatan motor relatif tinggi (juga dikenal sebagai metode koneksi kecepatan tinggi), dan arus keluaran penggerak yang dibutuhkan adalah 1,4 kali arus fasa motor, sehingga panas yang dihasilkan motor besar.
12. Bagaimana cara menentukan catu daya DC untuk driver motor stepper?
A. Penentuan tegangan
Tegangan catu daya penggerak motor stepper hibrida umumnya memiliki rentang yang luas (seperti tegangan catu daya IM483 sebesar 12 ~ 48VDC), tegangan catu daya biasanya dipilih sesuai dengan kecepatan operasi motor dan persyaratan respons. Jika kecepatan kerja motor tinggi atau persyaratan respons cepat, maka nilai tegangan juga tinggi, tetapi perhatikan agar riak tegangan catu daya tidak melebihi tegangan input maksimum penggerak, jika tidak, penggerak dapat rusak.
B. Penentuan arus
Arus catu daya umumnya ditentukan berdasarkan arus fasa keluaran I dari driver. Jika menggunakan catu daya linier, arus catu daya dapat berkisar antara 1,1 hingga 1,3 kali I. Jika menggunakan catu daya switching, arus catu daya dapat berkisar antara 1,5 hingga 2,0 kali I.
13. Dalam keadaan apa sinyal offline FREE dari driver motor stepper hibrida umumnya digunakan?
Ketika sinyal offline FREE rendah, arus keluaran dari driver ke motor terputus dan rotor motor berada dalam keadaan bebas (offline). Pada beberapa peralatan otomatisasi, jika Anda diharuskan memutar poros motor secara langsung (manual) ketika drive tidak diberi daya, Anda dapat mengatur sinyal FREE rendah untuk menonaktifkan motor dan melakukan operasi atau penyesuaian manual. Setelah operasi manual selesai, atur sinyal FREE tinggi lagi untuk melanjutkan kontrol otomatis.
14. Apa cara sederhana untuk mengatur arah putaran motor stepper dua fasa ketika sedang diberi daya?
Cukup sejajarkan A+ dan A- (atau B+ dan B-) pada kabel motor dan driver.
15. Apa perbedaan antara motor stepper hibrida dua fasa dan lima fasa untuk berbagai aplikasi?
Pertanyaan dan Jawaban:
Secara umum, motor dua fasa dengan sudut langkah besar memiliki karakteristik kecepatan tinggi yang baik, tetapi terdapat zona getaran pada kecepatan rendah. Motor lima fasa memiliki sudut langkah kecil dan berjalan dengan lancar pada kecepatan rendah. Oleh karena itu, dalam aplikasi dengan persyaratan akurasi pengoperasian motor yang tinggi, dan terutama pada bagian kecepatan rendah (umumnya kurang dari 600 rpm) sebaiknya menggunakan motor lima fasa; sebaliknya, jika yang dibutuhkan adalah kinerja kecepatan tinggi, akurasi, dan kelancaran tanpa terlalu banyak persyaratan, sebaiknya pilih motor dua fasa dengan biaya lebih rendah. Selain itu, torsi motor lima fasa biasanya lebih dari 2NM, untuk aplikasi torsi kecil, motor dua fasa umumnya digunakan, sementara masalah kelancaran kecepatan rendah dapat diatasi dengan menggunakan penggerak subdivisi.
Waktu posting: 12 September 2024