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步進電機

步進驅(qū)動器
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如何延長步進電機使用壽命?了解電機部件


簡要的概括一下什么是直線步進電機

  直線步進電機是一個通過直線運動提供動力和運動的裝置。直線步進電機是利用步進電機作為旋轉(zhuǎn)動力源。在電機內(nèi)部有一個帶螺紋的精密螺母而不是軸,軸由螺桿代替,當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時,直接通過螺母和螺桿實現(xiàn)線性運動。這樣旋轉(zhuǎn)運動在電機內(nèi)部轉(zhuǎn)化為直線運動。他具有體積小,高分辨,高精度的特點,使它成為精確定位應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。

基本部件

步進電機

直線步進電機的動力源采用的是常規(guī)的步進電機。根據(jù)電機的類別可實現(xiàn)每步1.8度和0.9度步距角的細分。后期使用時可通過加大驅(qū)動器細分,使得電機運行更加平穩(wěn)。

螺桿

導(dǎo)程-螺紋上任一點沿同一條螺旋線旋轉(zhuǎn)一周所移動的軸向距離,我們也描述為電機旋轉(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,把一個較小的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為較大的負荷能力。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)動螺桿的螺母是直線電機中一個極其重要的部件,從傳動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電機的傳動效率,所以普通螺母和螺桿之間都會存在一定的間隙,該間隙屬于正常范圍(有特殊要求時也可以在有效范圍內(nèi)進行調(diào)整)。

消隙螺母-消隙螺母主要特點:螺桿和螺母之間軸向0間隙。如有無間隙要求時,可選用消隙螺母。由于消隙后螺母與螺桿之間配合特別緊,螺母運動的阻力隨之變大。所以我們在計算力矩,進行電機規(guī)格選型時就應(yīng)選用普通螺母電機力矩的兩倍以上。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,傳動效率高等特點,經(jīng)常配套于一些安裝體積小,負載輕,傳動效率高的螺桿電機上(推薦匹配電機:20.28.35.42)。

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

延長電機使用壽命

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

如何有效的延長步進電機使用壽命

為了更好的延長電機的使用壽命,在我們設(shè)計電機規(guī)格時需要考慮到下面的幾個重要參數(shù)。

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

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

機械安裝-側(cè)向負載和不平衡負載也將影響電機使用壽命。

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,第二步是機械安裝盡量避免或最小化側(cè)向負載,不平衡負載和沖擊負載從而來確保設(shè)備的良好機械性能。第三步確保電機運行環(huán)境可以有效散熱,電機周圍空氣流動性好。

如果遵循這些簡單而有效的知道原則,直線步進電機將確保數(shù)百萬次的可靠運行。




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