Động cơ bướcĐộng cơ bước là một thiết bị điện cơ chuyển đổi trực tiếp các xung điện thành chuyển động cơ học. Bằng cách điều khiển trình tự, tần số và số lượng xung điện được cấp vào cuộn dây động cơ, người ta có thể điều khiển hướng, tốc độ và góc quay của động cơ bước. Việc điều khiển vị trí và tốc độ chính xác có thể đạt được mà không cần sử dụng hệ thống điều khiển phản hồi vòng kín có cảm biến vị trí, chỉ cần sử dụng một hệ thống điều khiển vòng hở đơn giản, chi phí thấp với động cơ bước và bộ điều khiển đi kèm.
Với vai trò là bộ truyền động,động cơ bướcĐộng cơ bước là một trong những sản phẩm chủ chốt của ngành cơ điện tử, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động hóa khác nhau. Với sự phát triển của vi điện tử và công nghệ sản xuất chính xác, nhu cầu về động cơ bước ngày càng tăng, và việc kết hợp động cơ bước với cơ cấu truyền động bánh răng thành hộp giảm tốc cũng ngày càng phổ biến trong nhiều ứng dụng. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về loại cơ cấu truyền động bánh răng giảm tốc này.
Động cơ bước giảm tốc như thế nào?
Động cơ bước là loại động cơ truyền động thông dụng, được sử dụng rộng rãi, thường được dùng kèm với thiết bị giảm tốc để đạt được hiệu quả truyền động lý tưởng; và các thiết bị và phương pháp giảm tốc thường được sử dụng cho động cơ bước bao gồm hộp giảm tốc, bộ mã hóa, bộ điều khiển, tín hiệu xung, v.v.
Giảm tốc độ tín hiệu xung:Tốc độ quay của động cơ bước dựa trên sự thay đổi của tín hiệu xung đầu vào. Về lý thuyết, khi cấp xung cho bộ điều khiển, động cơ bước sẽ quay một góc bước (góc bước nhỏ hơn). Trên thực tế, nếu tín hiệu xung thay đổi quá nhanh, do hiệu ứng giảm chấn bên trong của điện thế ngược, phản ứng từ giữa rôto và stato sẽ không theo kịp sự thay đổi của tín hiệu điện, dẫn đến bị kẹt và mất bước.
Giảm tốc hộp số giảm tốc:Động cơ bước được trang bị hộp giảm tốc, động cơ bước có tốc độ đầu ra cao nhưng mô-men xoắn thấp, được kết nối với hộp giảm tốc. Bộ bánh răng giảm tốc bên trong hộp giảm tốc tạo thành hệ truyền động ăn khớp với tỷ số giảm tốc, giúp giảm tốc độ đầu ra cao của động cơ bước và tăng mô-men xoắn truyền động để đạt được hiệu quả truyền động lý tưởng; hiệu quả giảm tốc phụ thuộc vào tỷ số giảm tốc của hộp số, tỷ số giảm tốc càng lớn thì tốc độ đầu ra càng nhỏ, và ngược lại.
Tốc độ điều khiển theo hàm mũ của đường cong:Đường cong hàm mũ, trong lập trình phần mềm, trước tiên tính toán các hằng số thời gian được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính, sau đó chọn thời điểm hoạt động. Thông thường, thời gian tăng tốc và giảm tốc của động cơ bước là 300ms trở lên. Nếu sử dụng thời gian tăng tốc và giảm tốc quá ngắn, đối với phần lớn các động cơ bước, sẽ khó đạt được tốc độ quay cao.
Giảm tốc điều khiển bộ mã hóa:Điều khiển PID, như một phương pháp điều khiển đơn giản và thiết thực, đã được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống truyền động động cơ bước. Nó dựa trên giá trị cho trước r(t) và giá trị đầu ra thực tế c(t) để tạo thành độ lệch điều khiển e(t), độ lệch tỷ lệ, tích phân và vi phân thông qua sự kết hợp tuyến tính của lượng điều khiển, đối tượng điều khiển được điều khiển. Bài báo này sử dụng cảm biến vị trí tích hợp trong động cơ bước lai hai pha và thiết kế bộ điều khiển tốc độ PI tự điều chỉnh dựa trên bộ dò vị trí và điều khiển vector, cung cấp đặc tính quá độ tốt trong điều kiện hoạt động thay đổi. Dựa trên mô hình toán học của động cơ bước, hệ thống điều khiển PID của động cơ bước được thiết kế và thuật toán điều khiển PID được sử dụng để thu được lượng điều khiển nhằm điều khiển chuyển động của động cơ đến vị trí được chỉ định. Cuối cùng, bằng mô phỏng, người ta đã xác minh rằng điều khiển có đặc tính đáp ứng động tốt. Bộ điều khiển PID có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, độ bền cao và độ tin cậy cao, nhưng nó không thể xử lý hiệu quả thông tin không chắc chắn trong hệ thống.
Động cơ bước có thể kết hợp với loại hộp giảm tốc nào? Khi lựa chọn động cơ bước và hộp số cần chú ý đến những yếu tố này, và loại hộp số nào có thể được chọn để sử dụng cùng nhau?
1. Lý do sử dụng động cơ bước có bộ giảm tốc
Động cơ bước chuyển đổi tần số dòng điện pha stato, ví dụ như thay đổi xung đầu vào của mạch điều khiển động cơ bước, để nó chuyển sang chế độ chuyển động tốc độ thấp. Ở chế độ tốc độ thấp, động cơ bước chờ lệnh bước, rôto dừng lại; trong quá trình chuyển động tốc độ thấp, dao động tốc độ sẽ rất lớn. Lúc này, việc chuyển sang chế độ tốc độ cao có thể giải quyết được vấn đề dao động tốc độ, nhưng mô-men xoắn sẽ không đủ. Tức là, ở tốc độ thấp sẽ có dao động mô-men xoắn, còn ở tốc độ cao sẽ không đủ mô-men xoắn, cần phải sử dụng bộ giảm tốc.
2. Động cơ bước thường có bộ giảm tốc.
Hộp giảm tốc là một loại truyền động bánh răng, truyền động trục vít, truyền động bánh răng - trục vít, được đặt trong vỏ cứng, thường được sử dụng làm bộ giảm tốc giữa động cơ chính và máy gia công, giữa động cơ chính và máy gia công hoặc bộ chấp hành để truyền tốc độ và mô-men xoắn phù hợp; hộp giảm tốc có nhiều loại, theo loại truyền động có thể chia thành hộp giảm tốc bánh răng, hộp giảm tốc bánh răng trục vít và hộp giảm tốc bánh răng hành tinh. Theo số cấp truyền động có thể chia thành hộp giảm tốc một cấp và nhiều cấp; theo hình dạng bánh răng có thể chia thành hộp giảm tốc bánh răng trụ, hộp giảm tốc bánh răng côn và hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ; theo hình thức bố trí truyền động có thể chia thành hộp giảm tốc không gấp khúc, hộp giảm tốc song song và hộp giảm tốc đồng trục. Hộp giảm tốc lắp ráp động cơ bước bao gồm hộp giảm tốc hành tinh, hộp giảm tốc bánh răng trục vít, hộp giảm tốc bánh răng song song, hộp giảm tốc bánh răng trục vít.
Vậy còn độ chính xác của bộ giảm tốc hành tinh cho động cơ bước thì sao?
Độ chính xác của hộp giảm tốc còn được gọi là khe hở hồi. Khi đầu ra được cố định và đầu vào được quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ để tạo ra mô-men xoắn định mức ±2% ở đầu ra, sẽ có một độ dịch chuyển góc nhỏ ở đầu vào của hộp giảm tốc, và độ dịch chuyển góc này chính là khe hở hồi. Đơn vị là "phút cung", tức là một phần sáu mươi của độ. Các giá trị khe hở hồi thường đề cập đến phía đầu ra của hộp số. Hộp giảm tốc hành tinh động cơ bước có độ cứng cao, độ chính xác cao (một cấp có thể đạt được trong vòng 1 phút), hiệu suất truyền động cao (một cấp đạt 97%-98%), tỷ lệ mô-men xoắn/thể tích cao, không cần bảo trì, v.v.
Độ chính xác truyền động của động cơ bước không thể điều chỉnh được, góc chạy của động cơ bước hoàn toàn được xác định bởi độ dài bước và số xung, và số xung có thể là một phép đếm hoàn chỉnh, số lượng kỹ thuật số không phải là khái niệm về độ chính xác, một bước là một bước, hai bước là hai bước. Độ chính xác hiện tại có thể được tối ưu hóa là độ chính xác của khe hở hồi bánh răng của hộp số hành tinh.
- Phương pháp điều chỉnh độ chính xác trục chính:Việc điều chỉnh độ chính xác quay của trục chính hộp số hành tinh, nếu sai số gia công của chính trục chính đáp ứng yêu cầu, thì độ chính xác quay của trục giảm tốc thường được xác định bởi ổ bi. Chìa khóa để điều chỉnh độ chính xác quay của trục chính là điều chỉnh khe hở ổ bi. Duy trì khe hở ổ bi phù hợp là rất quan trọng đối với hiệu suất của các bộ phận trục chính và tuổi thọ của ổ bi. Đối với ổ bi lăn, khi có khe hở lớn, nó không chỉ làm cho tải trọng tập trung trên con lăn theo hướng lực mà còn tạo ra hiện tượng tập trung ứng suất nghiêm trọng tại điểm tiếp xúc giữa vòng trong và rãnh ngoài của ổ bi, làm giảm tuổi thọ của ổ bi, đồng thời làm cho tâm trục chính bị lệch, dễ gây rung động cho các bộ phận trục chính. Do đó, việc điều chỉnh ổ bi lăn phải được thực hiện bằng cách tải trước, tạo ra một lượng nhiễu nhất định bên trong ổ bi, để tạo ra một biến dạng đàn hồi nhất định tại điểm tiếp xúc giữa con lăn và rãnh trong và rãnh ngoài, từ đó cải thiện độ cứng của ổ bi.
2. Phương pháp điều chỉnh khe hở:Trong quá trình chuyển động, hộp số hành tinh sẽ tạo ra ma sát, gây ra sự thay đổi về kích thước, hình dạng và chất lượng bề mặt giữa các bộ phận, cũng như sự mài mòn, dẫn đến khe hở giữa các bộ phận tăng lên. Do đó, cần điều chỉnh trong phạm vi hợp lý để đảm bảo độ chính xác của chuyển động tương đối giữa các bộ phận.
3. Phương pháp bù sai số:Các bộ phận tự thân có thể bị sai lệch do quá trình lắp ráp không phù hợp, dẫn đến hiện tượng lệch pha lẫn nhau trong giai đoạn chạy thử, nhằm đảm bảo độ chính xác của quỹ đạo chuyển động của thiết bị.
- Phương thức bồi thường toàn diện:Công cụ được lắp đặt cùng với bộ giảm tốc để thực hiện quá trình gia công đã được chuyển giao với sự điều chỉnh chính xác của bàn làm việc nhằm loại bỏ các kết quả tổng hợp về độ chính xác của các sai số.
Các dự án tùy chỉnh của chúng tôi 1.
Các dự án tùy chỉnh của chúng tôi 2.
Chúng tôi là một tổ chức nghiên cứu và sản xuất chuyên nghiệp tập trung vào nghiên cứu và phát triển động cơ nói chung.giải pháp cho ứng dụng động cơvà gia công, sản xuất các sản phẩm động cơ. Công ty chúng tôi chuyên sản xuất động cơ siêu nhỏ và phụ kiện từ năm 2011. Các sản phẩm chính của chúng tôi: động cơ bước thu nhỏ, động cơ giảm tốc, động cơ đẩy dưới nước và bộ điều khiển động cơ.
Sản phẩm của chúng tôi đã đạt chứng nhận hệ thống chất lượng ISO9000:200, ROHS, CE và các chứng nhận khác. Công ty chúng tôi đã đăng ký hơn 20 bằng sáng chế, bao gồm 3 bằng sáng chế phát minh, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như máy móc tài chính, tự động hóa văn phòng, khóa cửa điện tử, rèm điện, đồ chơi thông minh, máy móc y tế, máy bán hàng tự động, thiết bị giải trí, thiết bị quảng cáo, thiết bị an ninh, đèn sân khấu, máy mạt chược tự động, thiết bị phòng tắm (thiết bị chăm sóc cá nhân, làm đẹp và làm tóc, thiết bị massage, máy sấy tóc, phụ tùng ô tô, đồ chơi, dụng cụ điện, thiết bị gia dụng nhỏ, v.v.). Công ty sở hữu lực lượng kỹ thuật mạnh mẽ, thiết bị tiên tiến, luôn kiên định với phương châm kinh doanh "hướng đến thị trường, chất lượng là cốt lõi, uy tín là động lực phát triển", nhằm tăng cường quản lý nội bộ và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Chúng tôi tương tác chặt chẽ với khách hàng, lắng nghe nhu cầu của họ và hành động theo yêu cầu của họ. Chúng tôi tin rằng nền tảng của mối quan hệ đối tác cùng có lợi là chất lượng sản phẩm và dịch vụ khách hàng.
Hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào!
Thời gian đăng bài: 24/11/2022