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I motori passo-passo sono noti per il loro posizionamento accurato e le capacità di trasmissione di coppia elevata a basse velocità, ma devono essere accuratamente dimensionati per garantire che il motore corrisponda al carico e ai parametri dell'applicazione al fine di ridurre al minimo la possibilità di fuori fase o stallo del motore . L'aggiunta di un riduttore a un sistema di motore passo-passo può migliorare le prestazioni del motore riducendo il rapporto di inerzia del carico rispetto al motore, aumentando la coppia al carico e riducendo la vibrazione del motore.
Rapporto di inerzia del carico di decelerazione rispetto al motore
Il motivo per cui il motore passo-passo perde il passo nell'applicazione è l'inerzia. Il rapporto tra l'inerzia del carico e l'inerzia del motore determina la capacità del motore di guidare e controllare il carico, specialmente nelle parti di accelerazione e decelerazione del movimento. Se l'inerzia del carico è particolarmente maggiore dell'inerzia del motore, il motore sperimenterà un momento difficile durante il controllo del carico. E potrebbe verificarsi un segnale di impulso negativo (fuori fase) (più passaggi di quelli richiesti dall'istruzione). Un rapporto di inerzia carico-motore molto elevato può causare l'assorbimento di corrente eccessiva e lo stallo del motoriduttore.
Un modo per ridurre il rapporto di inerzia è utilizzare un motore più grande con un'inerzia maggiore. Tuttavia, ciò significa costi più elevati, peso più elevato e anche un effetto di ricaduta su altre parti del sistema, come giunti, cavi e componenti di trasmissione. Tuttavia, l'aggiunta di un riduttore al sistema può ridurre il rapporto carico / inerzia, che è il quadrato del rapporto di riduzione.
Aumentare la coppia al carico
Un altro motivo per utilizzare un motore passo-passo con un cambio è che può aggiungere più coppia per guidare il carico. Quando il carico è azionato da una combinazione motore-riduttore, il riduttore viene moltiplicato per la coppia del motore, che è proporzionale al rapporto di riduzione e all'efficienza del riduttore.
Tuttavia, sebbene il cambio possa espandere la coppia, la velocità sarà ridotta. (Questo è il motivo per cui a volte vengono chiamati "riduttori di velocità" o (riduttori a ingranaggi)) In altre parole, quando un riduttore viene aggiunto al motore, il motore deve ruotare più velocemente per fornire la velocità target per azionare il carico.
Il rapporto tra la riduzione della coppia del motore passo-passo e l'aumento della velocità è lo stesso, dovuto alla coppia di avviamento e ad altre perdite. La relazione inversa che esiste tra velocità e coppia significa che prima che il motore non possa erogare la coppia richiesta (anche se moltiplicata per il rapporto di riduzione), l'unica cosa reale è aumentare la velocità.
Riduci la risonanza e la vibrazione
Tuttavia, aumentare la velocità del motore ha un vantaggio. La velocità extra del motore Dopo aver installato il riduttore, il motore funziona al di fuori della gamma di frequenze di risonanza e scosse e vibrazioni possono causare la perdita di passo o addirittura lo stallo del motore.
Per garantire che il cambio abbia la coppia, la velocità e il valore di inerzia corretti, è molto importante scegliere un cambio di alta precisione e con gioco ridotto, soprattutto quando si collega il cambio a un motore passo-passo.
Ricordare che il motore passo-passo funziona in un sistema a circuito aperto e il gioco nel cambio ridurrà la precisione di posizionamento del sistema e non vi è alcun feedback per monitorare o correggere l'errore di impostazione. Questo è il motivo per cui le applicazioni passo-passo utilizzano solitamente riduttori epicicloidali ad alta precisione con gioco minimo da 2 a 3 minuti d'arco. Alcuni produttori possono fornire motori passo-passo con ingranaggi armonici, che possono dimostrare un gioco zero in molti scenari applicativi.
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