Тренажер детский механический СТЕППЕР с ручкой Moove&Fun

Детский механический тренажер СТЕППЕР выполнен в оригинальном и ярком дизайне. Ручка позволяет удобно держаться во время тренировки, что является дополнительным элементом безопасности. Тренируясь, ребенок может не отвлекаться от любимых мультфильмов! Идеально подходит для проведения тренировок детей в игровой форме. Эргономика специально разрабатывалась для детей. Тренажер с успехом может применяться как дома, так и в любых детских учреждениях, комнатах отдыха. стальная рама рукоятки покрыты вспененным неопреном (разновидность синтетического каучука) педали с выступами для предотвращения соскальзывания ног регулятор нагрузки – два масляных цилиндра компактная и устойчивая конструкция Сертификация отказное письмо Возраст 3-8 лет Материал ПВХ, нейлон, сталь Размер игрушки 68х40х86h см Размер упаковки 47х38х26 см Вес 8 кгТренажер способствует развитию координации движений, развивает мышцы ног

КрупногабаритДетский механический тренажер СТЕППЕР выполнен в оригинальном и ярком дизайне. Ручка позволяет удобно держаться во время тренировки, что является дополнительным элементом безопасности. Тренируясь, ребенок может не отвлекаться от любимых мультфильмов! Идеально подходит для проведения тренировок детей в игровой форме. Эргономика специально разрабатывалась для детей. Тренажер с успехом может применяться как дома, так и в любых детских учреждениях, комнатах отдыха. стальная рама рукоятки покрыты вспененным неопреном (разновидность синтетического каучука) педали с выступами для предотвращения соскальзывания ног регулятор нагрузки – два масляных цилиндра компактная и устойчивая конструкция Сертификация отказное письмо Возраст 3-8 лет Материал ПВХ, нейлон, сталь Размер игрушки 68х40х86h см Размер упаковки 75х53х19 см Вес 9 кг, без упаковки 7,1 кгТренажер способствует развитию координации движений, развивает мышцы ног

Дозирующее устройство Степпер

Степпер – легкий и удобный в использовании дозатор для многократного дозирования, разработанный для комфортной и эффективной работы влаборатории.
	Степпер позволяет раскапывать жидкость до 44 раз в серии без повторного заполнения наконечника. В случае рутинных микробиологических исследований, требующих, как правило, дозирования по 1 мл суспензии в чашки Петри в нескольких повторностях, предлагаемый дозатор является удобным и надежным решением. Универсальная рукоятка степпера может работать с семью типами наконечников различного объема. С каждым типом наконечников можно дозировать 5 различных объемов. Степпер подходит для дозирования, в том числе и вязких жидкостей, так как работает по принципу позитивного вытеснения.  Особенности: семь наконечников для дозирования объемов от 10 до 5000 мкл пять установок объема, количество доз без повторного заполнения от 9 до 44 легкая и комфортная работа одной рукой стерильные и нестерильные наконечники принцип позитивного вытеснения Кат. номер Модель Диапазон дозирования 4540002 Шаговый дозатор Ленпипет Степпер (адаптер и 7 различных наконечников входят в комплект поставки) 10-5000 мкл       Наконечники для Степпера   Таблица соответствия объема дозирования и наконечника Степпера Положение колеса 1 2 3 4 5   Количество доз 44 22 15 11 9     Дозируемый объем, мкл Наименование наконечника   10 20 30 40 50 Наконечнки Степпера 0. 5 мл   25 50 75 100 125 Наконечнки Степпера 1.25 мл   50 100 150 200 250 Наконечнки Степпера 2.5 мл   100 200 300 400 500 Наконечнки Степпера 5 мл   250 500 750 1000 1250 Наконечнки Степпера 12.5 мл   500 1000 1500 2000 2500 Наконечнки Степпера 25 мл   1000 2000 3000 4000 5000 Наконечнки Степпера 50 мл
Нестерильные наконечники Степпера
Кат. номер Модель Дозируемый объем, мкл Объем, мкл Точность, % Воспроизводи- мость, CV % Кол-во в упаковке 9404170 Наконечники Степпера 0.5 мл 10, 20, 30, 40, 50 10 50 ±2.5 ±2.0 3,0 2,5 100 шт. 9404180 Наконечники Степпера 1.25 мл 25, 50, 75, 100, 125 25 125 ±2.0 ±1.5 3,0 2,0 100 шт. 9404190 Наконечники Степпера 2.5 мл 50, 100, 150, 200, 250 50 250 ±2.0 ±1. 5 2,5 2,0 100 шт. 9404200 Наконечники Степпера 5 мл 100, 200, 300, 400, 500 100 500 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 50 шт. 9404210 Наконечники Степпера 12.5 мл 250, 500, 750, 1000, 1250 250 1250 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 50 шт. 9404220 Наконечники Степпера 25 мл 500, 1000, 1500, 2000, 2500 500 2500 ±1.0 ±1.0 1,0 1,0 20 шт. 9404230 Наконечники Степпера 50 мл 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 1000 5000 ±1.0 ±1. 0 1,0 1,0 10 шт.
Стерильные наконечники Степпера
Кат. номер Модель Дозируемый объем, мкл Объем, мкл Точность, % Воспроизводи- мость, CV % Кол-во в упаковке 9404173 Наконечнки Степпера 0.5 мл 10, 20, 30, 40, 50 10 50 ±2.5 ±2.0 3,0 2,5 50 шт. 9404183 Наконечнки Степпера 1.25 мл 25, 50, 75, 100, 125 25 125 ±2. 0 ±1.5 3,0 2,0 50 шт. 9404193 Наконечнки Степпера 2.5 мл 50, 100, 150, 200, 250 50 250 ±2.0 ±1.5 2,5 2,0 50 шт. 9404203 Наконечнки Степпера 5 мл 100, 200, 300, 400, 500 100 500 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 25 шт. 9404213 Наконечнки Степпера 12.5 мл 250, 500, 750, 1000, 1250 250 1250 ±1.5 ±1.0 2,0 1,0 25 шт. 9404223 Наконечнки Степпера 25 мл 500, 1000, 1500, 2000, 2500 500 2500 ±1.0 ±1. 0 1,0 1,0 10 шт. 9404233 Наконечнки Степпера 50 мл 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 1000 5000 ±1.0 ±1.0 1,0 1,0 10 шт.

Механический степпер Biohit — Дозаторы

Описание товара

Устройство поставляется в полной комплектации с адаптером для наконечников на 25 и 50 мл.

• Легкая (105 г), но в то же время прочная конструкция, не требующая обслуживания
• Объемы дозирования от 1 мкл до 50000 мкл (минимальный объем вместе с наконечником компании Sartorius Biohit составляет 2 мкл)
• Совместим с широким спектром наконечников для диспенсера
• Идеально подходит для дозирования водянистых и вязких жидкостей
• Принцип позитивного вытеснения жидкости исключает контаминацию при дозировании
• Эргономичный дизайн и расположение кнопки дозирования в верхней части устройства позволяют выбирать объем, заполнять жидкостью и производить дозирование при помощи одной руки
• 48 шагов дозирования с интервалом в 1 секунду без необходимости повторного заполнения, что позволяет экономить 90% рабочего времени, затрачиваемого при использовании обычного метода дозирования
• Протестирован в соответствии со стандартами ISO 8655‑1

Технические характеристики, механический степпер и наконечники для диспенсера

Объем наконечников (мл)	Объем дозирования (мкл)					Точность (%)	Воспроизводимость (%)
Положение регулировочного колеса	1	2	3	4	5
Количество шагов	48	23	15	11	8
0,10	2	4	6	8	10
0,20	4	8	12	16	20
0,50	10	20	30	40	50
1,0	20	40	60	80	100
2,50	50	100	150	200	250
5,00	100	200	300	400	500
10,00	200	400	600	800	1000
25,00	500	1000	1500	2000	2500
50,00	1000	2000	3000	4000	5000

какие мышцы работают и что качает степпер — блог Mir-Sporta.

com

О том, что ходьба является одним из самых полезных и (главное!) доступных в любом возрасте занятий сказано немало. Что может быть еще полезнее? Только ходьба по лестнице. Её успешно имитирует степпер.

• Для чего нужен степпер?
• Какие мышцы можно развить с помощью этого тренажёра?
• Существуют ли противопоказания к занятию на нём?

Об этом и многом другом мы расскажем вам на данной странице, где начинающие «покорители физических нагрузок» могут почерпнуть максимум полезной информации.

Разновидности степперов

Заглянув в интернет, вы сможете убедиться в том, что количество степперов от самых разных отечественных и зарубежных производителей велико. Но все их можно разделить на три ключевые категории. Перечислим их:

Классические степперы

Вам хотелось бы улучшить свою физическую форму за счёт наличия в вашем доме подчёркнуто компактного и полезного устройства? Вы только приступаете к тренировке своего тела и хотели бы принести максимальную пользу мышцам ног, а также сердечно-сосудистой системе? В этом случае стоит обратить внимание на данный вариант.

Степпер Sport Elite SE-5112

Бренд:Sport Elite

Система нагружения:Механическая

Максимальный вес пользователя:100 kg

Габариты (ДхШхВ):55 cm×53 cm×29 cm

Вес нетто:9 kg

6 890 ₽

от 191 ₽/ мес.

К сравнению

В избранное

Чем хорош классический степпер?

• Вариант тренажёра без изысков;
• Он в точности имитирует подъём вверх по лестнице, что делает тренировку полезной для сердца и сосудов;
• Польза для мышц ног и ягодиц при использовании разных стратегий тренировки несомненна, что делает степпер настоящей находкой для подлинных ценителей многофункциональных спортивных агрегатов.

В инструкции к степперу указывается его тип. Он может быть:

• Механическим (более простым, но возлагающим на ноги занимающегося серьёзную нагрузку).
• Электромагнитным (усовершенствованным в техническом отношении, позволяющим легче варьировать темп, минимизируя и максимизируя интенсивность занятий, за счет регулировки степпера).

Балансировочные степперы

Имитация путешествия вверх по лестнице – это вотчина классического степпера? Но достаточно ли подобного варианта нагрузки? Тренировка сердца и сосудов — это прекрасно. Да, сильные ноги — просто замечательно. Красивые ягодицы – к чему эти стеснения? – делают более привлекательными и женщин, и мужчин.

Но есть много других важных качеств человека и мышц его тела, и вы можете развить их, сделав выбор в пользу балансировочного агрегата. Что делают степперы этого типа?

Дело в том, что эти уникальные устройства оснащены подвижными педалями. Занимаясь на таком тренажёре, вы можете, как бы, перекатываться с ноги на ногу. Нижним конечностям придаётся больше свободы на такого рода подвижной платформе вовсе не зря. Так развивается координация движений. И не только развивается, но и восстанавливается, если она была утрачена в результате несчастного случая или перенесённого инсульта.

Мышцы пресса в ходе занятия на балансировочном степпере напрягаются и сокращаются, что позволяет придать им красивый рельефный вид. Поначалу вам будет непривычен балансировочный степпер, как непривычен новичку велосипед, на котором необходимо держать равновесие. Но вскоре вы почувствуете, как ваша сноровка выросла в геометрической прогрессии. Вы будете более уверены в себе благодаря именно балансировочному типу спортивного агрегата.

Поворотные степперы

Вспомните кадр из фильма «Операция «Ы», где герой Евгения Моргунова учил аудиторию танцевать зажигательный и полезный твист. Что-то подобное вам предстоит осуществлять, если вы сделаете выбор в пользу поворотного степпера. Его конструкция позволяет делать скручивания — бесценное упражнение для косых мышц живота, которое можно выполнить далеко не на каждой скамье.

39 940 ₽

от 1 109 ₽/ мес.

К сравнению

В избранное

Не хотите, чтобы у вас «висели бока»? Мечтаете чувствовать себя абсолютно комфортно в 46-м или 44-м размере, который носили много лет назад? К вашим услугам поворотные тренажёры. Регулировка степпера позволяет эффективно тренировать:

• Поясницу;
• Мышцы пресса;
• И, главное, косые мышцы живота.

Всё осуществляется в домашних условиях? Именно! В этом и преимущество. Инструкция степпера изложена простым и доступным языком. К занятиям можно приступать немедленно после установки тренажёра.

Какие же мышцы развивает тренажер – степпер?

Степперы — каких мышц занятия на этом виде тренажёра касаются в первую очередь?

Как становится понятно из прочитанного выше – количество задействованных в ходе тренировки мышц напрямую зависит от типа устройства. Но есть и те участки тела, которые тренируются всеми без исключения типами устройств, как механическими, так и электромагнитными, как классическими, так и балансировочными/поворотными.

• Ягодичные мышцы. Максимальное воздействие на этот участок осуществляется при так называемом «тяжелом» шаге, с увеличенной нагрузкой и полусекундной задержкой ноги в конце выполнения упражнения.
• Квадрицепсы, а ещё прямые и латеральные, плюс медиальная широкая — всё это можно «обнаружить» на передней поверхности бедра. Прочувствуйте их: поставьте ногу на степпер, не спешите «продавливать» педаль. Напряжение в этот момент идёт именно на переднюю поверхность бедра. Можем начинать.
• Двуглавая мышца бедра тоже не остаётся безучастной. К ней подключаются полусухожильная, полуперепончатая мышцы. Не поленитесь найти эти важнейшие мышцы в анатомическом атласе человека. Ведь так важно прочувствовать в ходе занятий все участки!
• Икроножная мышца включена в работу по полной. И это радует, так как красивые спортивные икры всегда выделяли на пляже и женщин, и мужчин.
• А что же сгибатели бедра, колена? Эти мышцы, которые в тренированном состоянии позволяют человеку до глубокой старости чувствовать себя молодым, тоже активно включены в работу.

И это только «классика». А что, если сделать выбор в пользу степпера группы мышц иного плана — балансировочного и поворотного типа, либо выбрать степпер с присоединёнными к нему эспандерами для проработки мышц рук?

• Мышцы спины;
• Пресс;
• Руки (бицепс, плечевой пояс).

Всё задействовано! Целый тренажёрный зал на дому к услугам тех, кто решил заботиться о своём здоровье всерьёз! Тренажёр лестница-степпер вам в помощь! Как заниматься на степпере, чтобы развить определённые группы мышц?

Лестница-степпер (климбер) Matrix C7XI

Бренд:Matrix

Количество уровней нагрузки:25

Высота шага:203 mm

Максимальный вес пользователя:182 kg

Количество программ:14

Тип конструкции:Не складная

1 149 890 ₽

747 390 ₽

от 20 761 ₽/ мес.

К сравнению

В избранное

Вопрос о том, какие мышцы тренажёры-степперы развивают в первую очередь, интересует, безусловно, каждого новичка. Но не менее важен вопрос, как тренироваться, чтобы преуспеть в развитии конкретного участка тела, возможно, являющегося проблемным для конкретного спортсмена?

Квадрицепсы бедра

Квадрицепс — данные мышцы разрабатывает степпер классического типа. Да-да. Тот самый, который имитирует ходьбу по лестнице. Для проработки квадрицепса лучше выбирать вариант, альтернативный «кардио».

Не стоит бежать быстро. Квадрицепс лучше всего тренируется тяжёлым шагом. Как это понимать? Увеличиваете нагрузку, уменьшаете количество повторений в минуту. «Долой» кардиорежим с его 60-ю повторениями. Это для похудения, а ещё – для тренинга сердца/сосудов. Вам предстоит обрести красивую поверхность бедра. И делается это непросто даже на степпере. Выберите нагрузку, с которой вы можете выполнить 20 повторений в минуту и приступайте, с усилием «продавливая» педаль степпера.

• Сделайте паузу после серии повторов. Сколько серий выполнить за один визит в тренажёрный зал или подход к тренажёру, который стоит дома?
• Прорабатывающие квадрицепс профессионалы делают пять подходов. А вот новичкам будет достаточно трех или даже двух.
• Напоминаем о необходимости постоянного контроля над дыханием, которое должно быть достаточно глубоким и ритмичным.
• И над пульсом. Он не должен быть чрезмерно учащённым.
• Не стоит вгонять квадрицепс в перетренированность. Он должен отдыхать, чтобы расти. И будет вполне достаточно, если этой мышце уделять внимание вы будете не более 2 раз в неделю.

Большие ягодичные мышцы

Ни в коем случае не стоит пренебрегать тренингом этой части тела. Проблемы органов таза начинаются здесь. Уделять внимание ягодичным мышцам стоит и женщинам, и мужчинам. Занятие для формирования красивых ягодиц будет состоять из следующих фаз. Для начала будет неплохо поработать на устранение излишков жира. Ведь под ними мышцы будут просто не видны. Тренажёр-степпер такие возможности даёт тем, кто тренируется на похудение (минимум нагрузки, максимум продолжительности – в районе часа). А что же непосредственно работа над мышцами, прорабатываемыми степпером – какие варианты использовать?

Диаметрально противоположные. Вы увеличиваете нагрузку, делая ее краткосрочной. Выпрямленная спина подаётся вперёд, а таз, как бы, отставляется немного назад. При этом для проработки таких мышц степпером необходимо переносить вес на пятку, давя именно ею на педаль. Не стоит бояться и отступать, если на первых порах вам будет казаться, что упражнение невыполнимо. Не боги горшки обжигают. Да, чрезмерная нагрузка нежелательна. Поэтому выберите посильную, с которой двадцать повторений (каждой ногой) будут выполнены вами не на пределе сил. 

Всё получится! Красивая форма весьма важной части тела — дело времени.

Двуглавые мышцы бедра

Метод тренинга, который будет здесь наиболее уместен, избирается, исходя из индивидуального уровня подготовки спортсмена и состояния организма. Если в районе, где расположена двуглавая мышцы, есть серьёзный запас жировых отложений, необходимо чередовать упражнения на похудение (большое – 60-70 – количество повторений) и длительный тренинг в классическом режиме.

Помните: вам нужно поработать над «проблемной мышцей» не месяц и не два. Красивый рельеф двуглавой мышцы бедра формируется месяцы или даже годы. Как только жировая прослойка сошла, можно переходить к более серьезной работе.

С выпрямленной спиной и правильным положением ног (носки смотрят чуть в стороны) тренируются именно двуглавые мышцы бедра. Вот только нагрузку нужно сделать куда более серьезной, а количество повторений уменьшить в три или даже четыре раза.

Сколько подходов? На первых порах хватит трёх. И не забывайте давать мышцам отдохнуть. Как между подходами, так и между тренировками. Зная, изучив степпер, какие мышцы работают на нем кроме двуглавых, спокойно переходите к тренировке икроножных.

Икроножные мышцы

Взявшись правой рукой за левую икру, оцените, как у вас с икрами в настоящий момент? Если в ладони оказался кусок похожего на студень дряблого мяса, не стоит отчаиваться. Всё поправимо! Степпер даёт прекрасную возможность проработать икроножные мышцы. Вместо жирных и непривлекательных икр мужчина и женщина могут «наработать» на степпере поджарые, спортивные мышцы. Они будут вызывать взгляды восхищения на пляже у окружающих!

Для начала, если ощущается лёгкая степень ожирения, икроножным мышцам нужно дать возможность похудеть. Тренируйтесь 15-20 минут, делая упор именно на носок (нагрузка в данном случае будет идти на икру). Но при этом следует понимать, что регулировка степпера должна предполагать минимальную нагрузку на спортивном агрегате.

Когда речь зайдёт непосредственно о прокачке икроножных мышц, количество повторений в одном из 3-5 подходов нужно минимизировать до 20, но нагрузку выставить такую, чтобы, выполняя это количество повторений, вы были почти на пределе возможностей.

Приятное гудение в икрах… м-м-м – это здорово!

Общие сведения по развитию мышц на степпере

Не так-то просто разобраться в том, какой именно степпер от какого (отечественного или зарубежного, именитого или не очень) производителя идеально подойдёт тем, кто сейчас читает эту страницу.

Но, конечно же, самая подробная инструкция, как и сведения, имеющиеся в сети, не дадут той полезной информации, которую может дать специалист.

Понятию «тренажёр лестница-степпер» можно придать почти сакральный, магический смысл. Отказавшись от лифта и начав с небольшой ежедневной тренировки на лестнице, вы обязательно поверите в себя и захотите приобрести спортивный агрегат, который принесёт пользу вам и вашим близким вне зависимости от возраста и состояния здоровья.

Счастья, здоровья и благополучия!

Ваш Mir-Sporta.com

Как работают шаговые двигатели

На рисунках ниже показаны два поперечных сечения 5-фазного шагового двигателя. Шаговый двигатель состоит в основном из двух частей: статора и ротора. Ротор состоит из трех компонентов: ротора 1, ротора 2 и постоянного магнита. Ротор намагничен в осевом направлении, так что, например, если ротор 1 поляризован на север, ротор 2 будет поляризован на юг.

Статор имеет десять магнитных полюсов с небольшими зубцами, каждый из которых снабжен обмоткой.Каждая обмотка подключена к обмотке противоположного полюса, так что оба полюса намагничиваются с одинаковой полярностью, когда ток проходит через пару обмоток. (Пропускание тока через данную обмотку намагничивает противоположную пару полюсов с одинаковой полярностью, то есть на север или юг.)

Противоположная пара полюсов составляет одну фазу. Поскольку имеется пять фаз, от A до E, двигатель называется «5-фазным шаговым двигателем».

На внешнем периметре каждого ротора имеется 50 маленьких зубцов, при этом маленькие зубья ротора 1 и ротора 2 механически смещены друг относительно друга на половину шага зубьев.

Возбуждение: Для подачи тока через обмотку двигателя

Магнитный полюс: Выступающая часть статора, намагниченная возбуждением

Маленькие зубцы: Зубцы на роторе и статоре

Принцип работы

Ниже приводится объяснение взаимосвязи между маленькими зубцами намагниченного статора и маленькими зубьями ротора.

Когда фаза «А» возбуждена

Когда фаза A возбуждена, ее полюса поляризованы на юг.Это притягивает зубцы ротора 1, поляризованные на север, в то же время отталкивая зубцы ротора 2, поляризованные на юг. Таким образом, силы, действующие на весь блок в равновесии, удерживают ротор в неподвижном состоянии. В это время зубцы полюсов фазы B, которые не возбуждаются, смещены с зубьями ротора 2 с южной поляризацией, так что они смещены на 0,72˚. Это суммирует взаимосвязь между зубьями статора и зубьями ротора при возбуждении фазы А.

Когда фаза «B» возбуждена

Когда возбуждение переключается с фазы A на B, полюса фазы B поляризованы на север, притягивая южную полярность ротора 2 и отталкивая северную полярность ротора 1.

Другими словами, когда возбуждение переключается с фазы A на B, ротор вращается на 0,72˚. Когда возбуждение переходит от фазы A к фазам B, C, D и E, а затем обратно к фазе A, шаговый двигатель вращается точно с шагом 0,72˚. Чтобы повернуть назад, измените последовательность возбуждения на фазы A, E, D, C, B, а затем обратно на фазу A.

Высокое разрешение 0,72˚ присуще механическому смещению между статором и ротором, что позволяет добиться точного позиционирования без использования энкодера или других датчиков.Достигается высокая точность остановки, составляющая 3 угловых минуты (без нагрузки), поскольку единственными факторами, влияющими на точность остановки, являются вариации в точности обработки статора и ротора, точности сборки и сопротивления обмоток постоянному току.

Драйвер выполняет функцию переключения фаз, и его синхронизация регулируется импульсным сигналом, подаваемым на драйвер. В приведенном выше примере показано, как возбуждение продвигается по одной фазе за раз, но в реальном шаговом двигателе эффективное использование обмоток достигается за счет одновременного возбуждения четырех или пяти фаз.

Основные характеристики шаговых двигателей

Важным моментом, который следует учитывать при применении шаговых двигателей, является соответствие характеристик двигателя условиям эксплуатации.
В следующих разделах описываются характеристики, которые следует учитывать при применении шаговых двигателей.
Две основные характеристики шагового двигателя:

• Динамические характеристики: Это пусковые и вращательные характеристики шагового двигателя, в основном влияющие на движение механизма и время цикла.
• Статические характеристики: Это характеристики, относящиеся к изменениям угла, которые происходят, когда шаговый двигатель находится в режиме покоя, что влияет на уровень точности оборудования.

Динамические характеристики

Скорость — характеристики крутящего момента На приведенном выше рисунке показан график характеристик, показывающий взаимосвязь между скоростью и крутящим моментом ведомого шагового двигателя.Эти характеристики всегда учитываются при выборе шагового двигателя. По горизонтальной оси отложена скорость на выходном валу двигателя, а по вертикальной оси — крутящий момент. Характеристики крутящего момента и скорости определяются двигателем и приводом и в значительной степени зависят от типа используемого привода.

• Максимальный удерживающий момент (TH) Максимальный удерживающий момент — это максимальная удерживающая мощность (крутящий момент) шагового двигателя при подаче питания (при номинальном токе), когда двигатель не вращается.

• Момент отрыва Момент отрыва — это максимальный крутящий момент, который может быть выдан при данной скорости. При выборе двигателя убедитесь, что требуемый крутящий момент находится в пределах этой кривой.

• Максимальная пусковая частота (fS) Это максимальная скорость импульса, при которой двигатель может запускаться или останавливаться мгновенно (без времени ускорения / замедления), когда фрикционная нагрузка и инерционная нагрузка шагового двигателя равны 0. Привод двигателя в скорость импульса, превышающая эту частоту, потребует постепенного ускорения или замедления. Эта частота будет уменьшаться при добавлении инерционной нагрузки к двигателю. Обратитесь к характеристикам инерционной нагрузки — пусковой частоты ниже.
  

Максимальная частота отклика (fr) Это максимальная скорость импульса, при которой двигатель может работать с постепенным ускорением или замедлением, когда фрикционная нагрузка и инерционная нагрузка шагового двигателя равны 0. На приведенном ниже рисунке показаны характеристики крутящего момента и скорости двигателя. 5-фазный шаговый двигатель и пакет драйверов.

Характеристики инерционной нагрузки — пусковая частота Эти характеристики показывают изменения пусковой частоты, вызванные инерцией нагрузки. Поскольку ротор и нагрузка шагового двигателя имеют свой собственный момент инерции, во время мгновенного пуска и останова на оси двигателя возникают задержки и опережения. Эти значения изменяются в зависимости от скорости импульса, но двигатель не может следовать за скоростью импульса за пределами определенной точки, что приводит к ошибкам. Скорость импульса непосредственно перед возникновением ошибки называется начальной частотой.

Изменения максимальной пусковой частоты с инерционной нагрузкой можно приблизительно рассчитать по следующей формуле:

Вибрационные характеристики

Шаговый двигатель вращается за счет серии шаговых движений. Шаговое движение можно описать как одноступенчатую реакцию, как показано ниже:

1. Один импульсный вход на шаговый двигатель в состоянии покоя ускоряет двигатель до следующего положения остановки.

2. Ускоренный двигатель проходит через положение остановки, выходит за определенный угол и возвращается назад в обратном направлении.

3. Двигатель останавливается в заданном положении остановки после демпфирующих колебаний.

Вибрация на низких скоростях вызвана ступенчатым движением, которое вызывает этот тип демпфирующих колебаний. График вибрационных характеристик ниже представляет величину вибрации вращающегося двигателя. Чем ниже уровень вибрации, тем плавнее будет вращение двигателя.

Статические характеристики

Угол — характеристики крутящего момента: Характеристики угла — крутящего момента показывают взаимосвязь между угловым смещением ротора и крутящим моментом, приложенным извне к валу двигателя, когда двигатель возбуждается номинальным током. График этих характеристик показан ниже:

На следующих рисунках показано взаимное расположение зубцов ротора и статора в пронумерованных точках на схеме выше.Когда он удерживается в стабильном положении в точке (1), внешнее приложение силы к валу двигателя будет создавать крутящий момент T (+) в левом направлении, пытаясь вернуть вал в стабильную точку (1). Вал остановится, когда внешняя сила сравняется с этим крутящим моментом в точке (2).

Если приложить дополнительную внешнюю силу, существует угол, под которым создаваемый крутящий момент достигнет максимума в точке (3). Этот крутящий момент называется максимальным удерживающим крутящим моментом TH.

Приложение внешней силы, превышающей это значение, приведет к перемещению ротора в неустойчивую точку (5) и далее, создавая крутящий момент T (-) в том же направлении, что и внешняя сила, так что он перемещается в следующую устойчивую точку (1 ) и останавливается.

Точки устойчивости: Точки остановки ротора, при этом зубья статора и зубья ротора точно совмещены. Эти точки чрезвычайно устойчивы, и ротор всегда будет останавливаться в них, если не будет приложена внешняя сила.

Точки нестабильности: Точки, в которых зубья статора и ротора находятся на половине шага от совмещения. Ротор в этих точках переместится в следующую устойчивую точку влево или вправо, даже под действием малейшей внешней силы.

Точность угла

В условиях холостого хода шаговый двигатель имеет угловую точность в пределах ± 3 угловых минут (± 0,05 °). Небольшая погрешность возникает из-за разницы в механической точности статора и ротора и небольшого разброса сопротивления обмотки статора постоянному току. Как правило, угловая точность шагового двигателя выражается в точности положения остановки.

Точность положения остановки: Точность положения остановки — это разница между теоретическим положением остановки ротора и его фактическим положением остановки.Заданная точка остановки ротора берется за начальную точку, тогда точность положения остановки — это разница между максимальным (+) значением и максимальным (-) значением в наборе измерений, сделанных для каждого шага полного вращения.

Точность положения остановки находится в пределах ± 3 угловых минуты (± 0,05˚), но только в условиях холостого хода. В реальных приложениях всегда присутствует одинаковая нагрузка на трение. Угловая точность в таких случаях обеспечивается угловым смещением, вызванным характеристиками угол — крутящий момент, основанными на фрикционной нагрузке. Если фрикционная нагрузка постоянна, угол смещения будет постоянным для однонаправленной работы.

Однако при работе в двух направлениях угол смещения увеличивается вдвое за один проход. Когда требуется высокая точность остановки, всегда выполняйте позиционирование в одном и том же направлении.

Последовательность возбуждения шагового двигателя и пакетов драйверов

Каждый 5-фазный двигатель и драйвер, перечисленные в нашем каталоге, состоят из нового пятиугольника, двигателя с пятью выводами и драйвера со специальной последовательностью возбуждения.Эта комбинация, запатентованная Oriental Motor, дает следующие преимущества:

• Простые соединения для пяти выводов
• Низкая вибрация

В следующих разделах описывается последовательность подключения и возбуждения.

Новый пятиугольник, 4-фазное возбуждение: система полного шага (0,72˚ / шаг)

Это уникальная система для 5-фазного двигателя, в которой возбуждаются четыре фазы. Угол шага составляет 0,72˚ (0,36˚).Он обеспечивает отличный демпфирующий эффект и, следовательно, стабильную работу.

Новый пятиугольник, 4-5-фазное возбуждение: полушаговая система (0,36˚ / шаг)

Последовательность шагов с чередованием 4-фазного и 5-фазного возбуждения обеспечивает вращение со скоростью 0,36˚ на шаг. Один оборот можно разделить на 1000 шагов.

Драйверы шагового двигателя

Есть две распространенные системы привода шагового двигателя: привод постоянного тока и привод постоянного напряжения.Схема для привода постоянного напряжения проще, но относительно труднее добиться характеристик крутящего момента на высоких скоростях.
Привод постоянного тока, с другой стороны, в настоящее время является наиболее часто используемым методом привода, поскольку он обеспечивает отличные характеристики крутящего момента на высоких скоростях. Все драйверы Oriental Motor используют систему привода постоянного тока.

Обзор системы привода постоянного тока

Шаговый двигатель вращается за счет последовательного переключения тока, протекающего через обмотки.Когда скорость увеличивается, скорость переключения также увеличивается, и рост тока замедляется, что приводит к потере крутящего момента. Прерывание постоянного напряжения, намного превышающего номинальное напряжение двигателя, гарантирует, что номинальный ток достигнет двигателя даже на более высоких скоростях.

Ток, протекающий в обмотках двигателя, определяемый как напряжение через резистор для определения тока, сравнивается с опорным напряжением. Управление током осуществляется путем удержания переключающего транзистора Tr2 включенным, когда напряжение на резисторе обнаружения ниже опорного напряжения (когда оно не достигло номинального тока), или выключения Tr2, когда значение выше опорного напряжения ( когда он превышает номинальный ток), тем самым обеспечивая постоянный поток номинального тока.

Различия между характеристиками входа переменного и постоянного тока

Шаговый двигатель приводится в действие напряжением постоянного тока, подаваемым через драйвер. В двигателях и драйверах Oriental Motor с входным напряжением 24 В постоянного тока на двигатель подается 24 В постоянного тока. В двигателях и драйверах 100-115 В переменного тока вход выпрямляется до постоянного тока, а затем на двигатель подается примерно 140 В постоянного тока. (Некоторые продукты являются исключением.)

Эта разница в напряжениях, подаваемых на двигатели, проявляется как разница в характеристиках крутящего момента на высоких скоростях.Это связано с тем, что чем выше приложенное напряжение, тем быстрее будет нарастание тока через обмотки двигателя, что облегчает приложение номинального тока на более высоких скоростях.

Таким образом, двигатель с входом переменного тока и приводной блок имеют превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких, обеспечивая большое передаточное отношение. Рекомендуется, чтобы в ваших приложениях учитывались двигатели с входом переменного тока и драйверы, которые совместимы с более широким диапазоном условий эксплуатации.

Технология привода Microstep

Технология привода

Microstep используется для разделения основного угла шага (0,72˚) 5-фазного шагового двигателя на более мелкие шаги (максимум до 250 делений) без использования механизма снижения скорости.

◇ Технология привода Microstep

Шаговый двигатель перемещается и останавливается с шагом шага, определяемым структурой явных полюсов ротора и статора,
легко обеспечивает высокую точность позиционирования.Шаговый двигатель, с другой стороны, вызывает изменение скорости ротора, потому что
двигатель вращается с шагом шага угла, что приводит к резонансу или большей вибрации при заданной скорости.

Microstepping — это технология, которая обеспечивает низкий резонанс и низкий уровень шума при работе на чрезвычайно низких скоростях за счет управления потоком
электрического тока, подаваемого на катушку двигателя, и тем самым деления основного угла шага двигателя на более мелкие ступени.

• Основной угол шага двигателя (0.72˚ / полный шаг) можно разделить на более мелкие шаги от 1/1 до 1/250. Таким образом, микрошаг обеспечивает плавную работу.
• Благодаря технологии плавного изменения тока привода двигателя, вибрация двигателя может быть сведена к минимуму для малошумной работы.

◇ До 250 микрошагов

Благодаря микрошаговому драйверу можно установить разные углы шага (от 16 шагов до 250 делений) с помощью двух переключателей установки угла шага. Управляя входным сигналом для переключения угла шага через внешний источник, можно переключать угол шага между уровнями, установленными для соответствующих переключателей.

Характеристики Microstep Drive

● Низкая вибрация
Технология привода Microstep с помощью электроники делит угол шага на более мелкие шаги, обеспечивая плавное пошаговое движение на низких скоростях и значительно снижая вибрацию. В то время как демпфер или подобное устройство обычно используется для уменьшения вибрации, конструкция с низким уровнем вибрации, используемая для самого двигателя, наряду с технологией микрошагового привода, минимизирует вибрацию более эффективно.Меры по защите от вибрации можно значительно упростить, поэтому он идеально подходит для большинства чувствительных к вибрации приложений и оборудования.

● Низкий уровень шума
Технология привода Microstep эффективно снижает уровень шума, связанный с вибрацией, на низких скоростях, обеспечивая низкий уровень шума. Двигатель демонстрирует выдающиеся характеристики даже в самых чувствительных к шуму условиях.

● Улучшенная управляемость
Новый микрошаговый драйвер Pentagon с его превосходными характеристиками демпфирования сводит к минимуму перерегулирование и недорегулирование в ответ на скачкообразные изменения, точно следуя импульсной последовательности и обеспечивая улучшенную линейность. Кроме того, можно уменьшить шок, обычно возникающий в результате движений при запуске и остановке.

Шаговый двигатель и пакет драйвера

Обзор системы управления

◇ Датчик для определения положения ротора

Датчик положения ротора встроен в встречный конец выходного вала двигателя:

Обмотка датчика определяет изменение магнитного сопротивления из-за углового положения ротора.

с инновационным замкнутым контуром управления

Счетчик отклонения вычисляет отклонение (отставание / опережение) фактического углового положения ротора по отношению к команде положения по импульсному сигналу. Результат расчета используется для обнаружения «области неправильного шага» и управления двигателем путем переключения между режимами разомкнутого и замкнутого контура.

• Если отклонение позиционирования меньше, чем} 1,8˚, двигатель работает в режиме разомкнутого контура.
• Если отклонение позиционирования составляет} 1,8˚ или более, двигатель работает в режиме замкнутого контура.

В режиме замкнутого контура возбуждение обмотки двигателя регулируется так, чтобы для данного углового положения ротора развивался максимальный крутящий момент. Такой метод управления позволяет исключить нестабильные точки (области ошибочного шага) в углово-крутящих характеристиках.

Особенности AlphaStep

◇ Повышенная производительность шагового двигателя

• На высоких оборотах «оплошностей» не будет.”Следовательно, в отличие от обычных шаговых двигателей, работа будет свободна от следующих ограничений:
• Ограничения на скорость ускорения / замедления и коэффициент инерции, вытекающие из профиля импульсов контроллера.
• Ограничение скорости стартового импульса, вызванное «ошибкой».
• Используйте фильтр скорости для регулировки чувствительности при запуске / остановке. Чувствительность запуска / остановки может быть отрегулирована с помощью 16 настроек без изменения данных контроллера (пусковой импульс, скорость ускорения / замедления).Эта функция предназначена для уменьшения ударов при работе и вибрации при работе на низкой скорости.

Возврат к механическому домашнему режиму с использованием сигнала синхронизации возбуждения

● Сигнал синхронизации возбуждения
Сигнал синхронизации возбуждения (TIM.) Выводится, когда драйвер первоначально возбуждает шаговый двигатель (шаг «0»). 5-фазный шаговый двигатель и драйверы Oriental Motor выполняют начальное возбуждение при включении питания и продвигают последовательность
возбуждения каждый раз, когда вводится импульсный сигнал, завершая один цикл, когда вал двигателя вращается 7.2˚.

Используйте эти временные сигналы, когда необходимо выполнить возврат к механическому дому с высокой воспроизводимостью. В следующих разделах описывается возврат шагового двигателя в механический режим и использование сигналов синхронизации.

● Return to Mechanical Home Operation для шаговых двигателей

При включении питания для запуска автоматизированного оборудования или перезапуске оборудования после сбоя питания необходимо вернуть шаговые двигатели в их стандартное положение.Эта операция называется «возвращением к механическому домашнему режиму».

При возврате к механическому домашнему режиму для шаговых двигателей используются домашние датчики для обнаружения механического компонента, используемого для операции позиционирования. Когда обнаруженные сигналы подтверждаются, контроллер останавливает импульсный сигнал, и шаговый двигатель останавливается. Точность исходного положения при таком возврате к механическому домашнему режиму зависит от характеристик обнаружения домашних датчиков. Поскольку характеристики обнаружения домашних датчиков варьируются в зависимости от таких факторов, как температура окружающей среды и скорость приближения к зоне обнаружения механизма, необходимо уменьшить эти факторы для приложений, в которых требуется обнаружение механического исходного положения с высокой воспроизводимостью.

● Улучшенная воспроизводимость с использованием сигнала синхронизации возбуждения

Способ обеспечения того, чтобы механическое исходное положение не изменялось из-за изменений в характеристиках обнаружения датчиков исходного положения, заключается в остановке импульсного сигнала путем логического умножения на сигнал синхронизации. Поскольку синхронизирующий сигнал выводится при начальном возбуждении, если импульсный сигнал останавливается при выводе тактового сигнала, механическое исходное положение всегда будет определяться при начальном возбуждении.

Взаимосвязь между длиной кабеля и частотой передачи

По мере увеличения длины кабеля импульсной линии максимальная частота передачи уменьшается. В частности, резистивная составляющая и паразитная емкость кабеля вызывают формирование схемы CR, тем самым задерживая время нарастания и спада импульса. Паразитная емкость в кабеле возникает между электрическими проводами и плоскостями заземления. Однако трудно предоставить четкие числовые данные, поскольку условия различаются в зависимости от типа кабеля, его разводки, трассировки и других факторов.

Частота передачи при работе в сочетании с нашими продуктами (контрольные значения фактических измерений) показаны ниже:

Влияние жесткости муфты на оборудование

Технические характеристики, указывающие на характеристики муфты, включают допустимую нагрузку, допустимую скорость, постоянную крутильной пружины, люфт (люфт) в муфте и допустимое смещение. На практике при выборе муфт для оборудования, которое требует высоких характеристик позиционирования или низкой вибрации, основным критерием выбора будет «жесткость, без люфта».«Однако в некоторых случаях жесткость муфты оказывает лишь незначительное влияние на общую жесткость оборудования.

В этом разделе приводится пример сравнения общей жесткости оборудования, состоящего из шарико-винтовой передачи, в двух приложениях, где используются кулачковая муфта, такая как MCS, и сильфонная муфта, обеспечивающая более высокую жесткость. (Данные взяты из технического документа KTR, по этой причине размеры муфт отличаются от продуктов, предлагаемых Oriental Motor.)

Обзор испытательного оборудования

Технические характеристики деталей

Жесткость пружины кручения кулачковой муфты
Cj = 21000 [Н ・ м / рад]

Жесткость пружины кручения сильфонной муфты
Cb = 116000 [Н м / рад]

Жесткость серводвигателя
Cm =

[Н ・ м / рад]

Шаг шарико-винтовой передачи
h = 10 [мм]

Диаметр корневой окружности ШВП
d = 28.5 [мм]

Длина шарико-винтовой передачи
L = 800 [мм]

Жесткость подшипника в осевом направлении
Rbrg = 750 [Н / мкм]

Жесткость гайки шарико-винтовой передачи в осевом направлении
Rn = 1060 [Н / мкм]

Модуль упругости ШВП
Rf = 165000 [Н / мм2]

1. Получите жесткость на скручивание шарико-винтовой передачи, подшипника и гайки. Жесткость в осевом направлении шарико-винтовой передачи Rs рассчитывается следующим образом:

Таким образом, общая жесткость в осевом направлении шарико-винтовой передачи, подшипника и гайки Rt рассчитывается следующим образом:

Эта жесткость в осевом направлении применяется как жесткость на кручение Ct.

2. Обеспечьте общую жесткость оборудования C при использовании кулачковой муфты.

3. Обеспечьте общую жесткость оборудования C при использовании сильфонной муфты.

4. Результаты расчетов

Шаговые двигатели с механическим абсолютным энкодером αSTEP

Передовые технологии по доступным ценам

Компания

Oriental Motor разработала и запатентовала компактный, недорогой, безбатарейный датчик абсолютного давления механического типа. Серия AlphaStep AZ доступна по доступным ценам и может способствовать повышению производительности и снижению затрат.

Кодировщик механического типа (батарея не требуется)

Используется механический датчик, состоящий из нескольких шестерен. Информация о местоположении определяется путем распознавания угла отдельных шестерен. В результате не требуется аккумулятор.

Абсолютная система многократного вращения *

Определение абсолютного положения возможно при ± 900 оборотах (1800 оборотов) вала двигателя от исходного положения.

Метод домашней настройки *

Исходное положение может быть легко установлено нажатием переключателя на поверхности драйвера, которое сохраняется механическим абсолютным энкодером. Кроме того, домашняя установка возможна с помощью программного обеспечения для установки данных MEXE02 или внешнего входного сигнала.

Исходное положение легко отрегулировать, переместив двигатель в желаемое положение вручную.

* Требуется драйвер серии AZ

Внешние датчики не требуются

Позиционная информация обрабатывается механически.Внешние датчики, такие как датчик положения и датчик ограничения, не нужны.

Сниженная стоимость

Расходы на датчики и проводку могут быть уменьшены, что позволяет снизить системные затраты.

Простое подключение

Упрощена проводка и увеличена степень свободы при проектировании оборудования.

Не зависит от неисправности датчика

Нет никаких опасений по поводу неисправности датчика (при работе в среде, заполненной масляным туманом или заполненной металлическими частями из-за обработки металла), отказа датчика или отсоединения проводов датчика.

Повышенная точность возврата домой

Точность исходного положения увеличивается, поскольку операция возврата в исходное положение выполняется независимо от любых изменений чувствительности датчика исходного положения.

Сокращенное время возврата в исходное состояние — возврат домой с высокой скоростью

Поскольку возврат в дом возможен без внешнего датчика, возврат в дом можно выполнять на высокой скорости без учета чувствительности датчика, что позволяет сократить цикл машины.

Батарея не требуется

Батарея не требуется благодаря механическому датчику. Поскольку информация о местоположении обрабатывается механически с помощью механического абсолютного энкодера, информация о местоположении может быть сохранена, даже если питание отключено или кабель между двигателем и драйвером отключен.

Сниженное обслуживание

Поскольку нет батареи, требующей замены, время и затраты на техническое обслуживание могут быть сокращены.

Неограниченные возможности установки драйверов

Поскольку нет необходимости выделять место для замены батареи, нет ограничений на место установки драйвера, что повышает гибкость и свободу компоновки блока управления.

Сейф для морских перевозок

Обычные батареи саморазряжаются, поэтому следует проявлять осторожность, когда оборудование требует длительного времени доставки, например, при отправке за границу.Для механического абсолютного энкодера не требуется аккумулятор, поэтому нет ограничений на то, как долго сохраняется информация о местоположении. Кроме того, нет необходимости беспокоиться о различных правилах безопасности, которые необходимо учитывать при транспортировке аккумулятора за границу.

Удержание позиции даже при отсоединении кабеля между двигателем и приводом

Информация о местоположении хранится в механическом абсолютном энкодере.

* Поскольку информация о местоположении хранится в механическом абсолютном энкодере, при замене двигателя необходимо сбросить исходное положение.

Высокая надежность

Высокая надежность обеспечивается за счет использования уникального для Oriental Motor метода управления, который сочетает в себе достоинства как управления без обратной связи, так и с обратной связью.

продолжает работу даже при резких колебаниях нагрузки и резком ускорении

В нормальных условиях он работает синхронно с импульсными командами при разомкнутом контуре управления, а из-за своего компактного размера и высокого крутящего момента он имеет отличные характеристики ускорения и отклика.В условиях перегрузки он немедленно переключается на управление с обратной связью для корректировки положения.

Выходной сигнал тревоги в случае отклонения от нормы

При продолжительной перегрузке выдается аварийный сигнал. Также, когда позиционирование завершено, выводится сигнал. Это обеспечивает высокую надежность.

Настройка не требуется

Поскольку он обычно работает с управлением разомкнутым контуром, позиционирование все еще возможно без настройки усиления, даже когда нагрузка колеблется из-за использования ременного механизма, кулачкового или цепного привода и т. Д.

Удержание позиции остановки

Во время позиционирования двигатель останавливается с собственной удерживающей силой без рывков. Благодаря этому он идеально подходит для применений, где низкая жесткость механизма требует отсутствия вибрации при остановке.

Энергосбережение

Выработка тепла снижена благодаря высокоэффективному двигателю, что приводит к экономии энергии.

Низкое тепловыделение

Выработка тепла двигателем была значительно снижена за счет повышения эффективности.

Шаговые двигатели

Шаговый двигатель — это бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала.Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и для каждого шага двигателю необходимо посылать отдельный импульс. Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг одинакового размера. Поскольку каждый импульс заставляет двигатель вращаться на точный угол, обычно 1,8 °, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение переходит в непрерывное вращение, при этом скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов.Шаговые двигатели используются каждый день как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их низкой стоимости, высокой надежности, высокого крутящего момента на низких скоростях и простой и прочной конструкции, которая работает практически в любых условиях.

OMEGA Engineering предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей в Австралии.

Преимущества шагового двигателя

Преобразование нелинейного входного сигнала в линейный выходной сигнал.Это обычное явление для сигналов термопар.

• Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
• Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
• Точное позиционирование и повторяемость движения, поскольку хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не накапливается от одного шага к другому.
• Отличная реакция на пуск / остановку / движение задним ходом.
• Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Следовательно, срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
• Шаговые двигатели, реагирующие на импульсы цифрового входа, обеспечивают управление без обратной связи, что упрощает управление двигателем и снижает его стоимость.
• Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, непосредственно связанной с валом.
• Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

Типы шаговых двигателей

Существует три основных типа шаговых двигателей: с переменным сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридные. Это обсуждение будет сосредоточено на гибридном двигателе, поскольку эти шаговые двигатели сочетают в себе лучшие характеристики двигателей с переменным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами.Они сконструированы с полюсами статора с несколькими зубьями и ротором с постоянными магнитами. Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубцов ротора и вращаются с шагом 1,8 °. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в широком спектре коммерческих приложений, включая компьютерные дисководы, принтеры / плоттеры и проигрыватели компакт-дисков. Некоторые промышленные и научные применения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, машины для захвата и размещения, автоматизированные машины для резки и склеивания проволоки и даже точные устройства контроля жидкости.

Пошаговые режимы

«Шаговые режимы» шагового двигателя включают полный, половинный и микрошаговый. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции драйвера. Omegamation ™ предлагает приводы с шаговыми двигателями с переключаемыми полными и полушаговыми режимами, а также микрошаговые приводы с переключаемым или программно выбираемым разрешением.

ПОЛНЫЙ ШАГ

Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубцов ротора или 200 полных шагов на оборот вала двигателя.Разделение 200 шагов на вращение на 360 ° дает угол полного шага 1,8 °. Обычно режим полного шага достигается за счет подачи питания на обе обмотки при попеременном реверсировании тока. По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу.

ПОЛУШАГ
Полушаг просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот. В этом режиме запитывается одна обмотка, а затем поочередно запитываются две обмотки, в результате чего ротор вращается на половину расстояния, или 0.9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полушаговый режим.

МИКРОСТ
Микрошаговый двигатель — это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что дополнительно подразделяет количество позиций между полюсами. Микрошаговые приводы Omegamation способны разделять полный шаг (1,8 °) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007 ° / шаг).Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаговый режим обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, чем полушаговый режим.

Линейное управление перемещением
Вращательное движение шагового двигателя может быть преобразовано в линейное движение с помощью системы привода ходового винта / червячной передачи (см. Рисунок B). Шаг или шаг ходового винта — это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта.Если шаг равен одному дюйму на оборот, и есть 200 полных шагов на оборот, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании шагового двигателя / системы привода в микрошаговом режиме.

Серия

в сравнении с параллельным подключением Есть два способа подключения шагового двигателя: последовательно или параллельно. Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях.Параллельное соединение снижает индуктивность, что приводит к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.

Обзор технологии драйвера

Драйвер шагового двигателя получает сигналы шага и направления от индексатора или системы управления и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. На каждую ступень вала двигателя требуется один импульс. В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем требуется 200 шаговых импульсов для совершения одного оборота.Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые драйверы имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.

Скорость и крутящий момент шагового двигателя основаны на протекании тока от привода к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность. Влияние индуктивности, большинство типов схем драйвера предназначены для подачи большего количества напряжения, чем номинальное напряжение двигателя.Чем выше выходное напряжение от драйвера, тем выше уровень крутящего момента в зависимости от скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение шины) должно быть в 5-20 раз выше номинального напряжения двигателя. Чтобы защитить двигатель от повреждения, привод шагового двигателя должен быть ограничен по току до номинального тока шагового двигателя.

Обзор индексатора

Индексатор или контроллер предоставляет драйверу выходные данные шага и направления.Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор управлял и другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.

Связь с индексатором осуществляется через последовательный порт RS-232 и в некоторых случаях порт RS485. В любом случае индексатор способен принимать высокоуровневые команды от главного компьютера и генерировать необходимые импульсы шага и направления для драйвера.

Индексатор включает в себя вспомогательные входы / выходы для мониторинга входов от внешних источников, таких как переключатель Go, Jog, Home или Limit. Он также может запускать другие функции машины через выходные контакты ввода / вывода.

Автономная работа

В автономном режиме индексатор может работать независимо от главного компьютера. После загрузки в энергонезависимую память программы движения могут быть запущены с различных типов операторских интерфейсов, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы ввода / вывода.Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером, источником питания и дополнительной обратной связью энкодера для приложений с «замкнутым контуром», требующих обнаружения опрокидывания и точной компенсации положения двигателя.

Многоосевое управление

Многие приложения для управления движением требуют управления более чем одним шаговым двигателем. В таких случаях доступна многокоординатная система управления.К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает скоординированное перемещение приложений, требующих высокой степени синхронизации, например круговой или линейной интерполяции.

Выбор шагового двигателя и привода

Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости.Используйте кривую крутящего момента двигателя (приведенную в технических характеристиках каждого привода, пример на рисунке C), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу. Каждый шаговый привод в линейке Omegamation показывает кривые крутящий момент-скорость для рекомендуемых двигателей. Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите привод, основанный на потребностях вашей системы движения — шаг / направление, автономный программируемый, аналоговые входы, микрошаговый — затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого привода. .Список рекомендуемых двигателей основан на обширных испытаниях, проведенных производителем для обеспечения оптимальной производительности шагового двигателя и комбинации привода.

Рисунок A: Гибридный двигатель 1,8 °
Рисунок B: Линейное управление перемещением
Таблица 1: Таблица преобразования момента инерции
Таблица 2: Таблица преобразования крутящего момента

Шаговый двигатель — RepRap

Шаговый двигатель

Витамин

Оригинальный RepRap, Darwin, использовал этот шаговый двигатель (размер NEMA 23).

Шаговый двигатель — один из видов электродвигателей, используемых в робототехнике. Шаговые двигатели перемещаются с известным интервалом для каждого импульса мощности. Эти импульсы мощности вырабатываются драйвером шагового двигателя и называются ступенчатыми. Поскольку каждый шаг перемещает двигатель на известное расстояние, это делает его удобными устройствами для повторяемого позиционирования. В Википедии есть хорошая статья, объясняющая технологию, лежащую в основе шаговых двигателей. В этой статье показана механическая работа шагового двигателя.

Недвижимость

Угол шага

Шаговые двигатели имеют угол шага. Полный круг в 360 °, деленный на угол шага, дает количество шагов за оборот. Например, 1,8 ° на полный шаг — это стандартный размер шага, эквивалентный 200 шагов на оборот .

Большинство шаговых двигателей, используемых для Mendel, имеют угол шага 1,8 градуса. Иногда можно использовать двигатели с большими углами шага, однако для получения точной печати их необходимо настроить для уменьшения угла перемещения за шаг, что может привести к снижению максимальной скорости.

Микрошаговый

Шаговый двигатель всегда имеет фиксированное количество шагов. Микрошаг — это способ увеличения количества шагов путем отправки синусоидальной / косинусоидальной формы волны на катушки внутри шагового двигателя. В большинстве случаев микрошаговый режим позволяет шаговым двигателям работать более плавно и точно.

Микрошаговое переключение между полюсными положениями выполняется с меньшим крутящим моментом, чем при полном шаге, но имеет гораздо меньшую тенденцию к механическим колебаниям вокруг ступенчатых положений, и вы можете двигаться с гораздо более высокими частотами.

Если ваши двигатели близки к механическим ограничениям, и у вас высокое трение или динамика, микрошаги не дают вам большей точности, чем полушаги. Когда ваши двигатели «перегружены» и / или у вас нет большого трения, микрошаговый режим может дать вам гораздо более высокую точность, чем полушаговый. Вы также можете перенести более высокую точность позиционирования на точность перемещения.

Биполярный

Две катушки биполярного двигателя.

Биполярный относится к внутренним компонентам двигателя, и каждый тип имеет отдельную плату шагового драйвера для управления ими.Теоретически RepRap может использовать униполярный двигатель, но на практике большинство из них являются биполярными. Это также тип двигателей, которые мы используем в проектах Менделя и Дарвина RepRap Project.

Биполярные двигатели — это самый мощный тип шаговых двигателей. Вы идентифицируете их, считая лиды — их должно быть четыре или восемь. У них есть две катушки внутри, и шаг двигателя по кругу достигается за счет подачи питания на катушки и изменения направления тока внутри этих катушек. Для этого требуется более сложная электроника, чем для униполярного двигателя, поэтому мы используем специальный чип драйвера, который позаботится обо всем этом за нас.Некоторые конструкции (восьмипроводные) разделяют каждую катушку посередине, так что вы можете подключить двигатель либо как биполярный (закоротить середины), либо как однополярный (закоротить середины и рассматривать перемычку как центральный ответвитель — см. Ниже).

Униполярный

Две катушки униполярного двигателя, каждая с центральным отводом.

Униполярные двигатели также имеют две катушки, но каждая имеет центральный отвод. Их легко узнать, потому что у них 5, 6 или даже 8 отведений. Можно управлять 6- или 8-выводными униполярными двигателями как биполярными, если не обращать внимания на провода центрального отвода.К 5-выводному двигателю подключены оба центральных ответвителя, поэтому для их повторного подключения к 4-выводному двигателю требуется, по крайней мере, открыть двигатель, если это вообще возможно.

Основная прелесть униполярных двигателей заключается в том, что вы можете переключать их, не меняя направление тока в какой-либо катушке, что упрощает электронику. Некоторые ранние прототипы RepRap использовали этот прием. Поскольку центральный отвод используется для подачи питания только на половину каждой катушки за раз, униполярные двигатели обычно имеют меньший крутящий момент, чем биполярные двигатели.

Удерживающий момент

Шаговые двигатели

не обладают таким большим крутящим моментом или удерживающей силой, как сопоставимые серводвигатели постоянного тока или редукторные двигатели постоянного тока. Их преимущество перед этими двигателями — позиционное управление. В то время как для двигателей постоянного тока требуется механизм обратной связи с обратной связью, а также вспомогательная схема для их управления, шаговый двигатель имеет позиционное управление по своей природе вращения через дробные приращения.

Mendel официально требует крутящего момента приблизительно 13,7 Н · см (19,4 унции-силы · дюйм) удерживающего момента (или более) для каждого из двигателей осей X, Y и Z, чтобы избежать проблем, хотя один шаговый двигатель с меньшим значением был успешно использован ( см. ниже).В последних конструкциях экструдеров (ExtruderController) почти всегда также требуются шаговые двигатели, но требования к крутящему моменту в этих конструкциях отсутствуют. Если сомневаетесь, лучше выше.

Для редукторного экструдера Wade (наиболее широко используемого с 2012 г.) предлагается использовать двигатель, способный создавать удерживающий момент не менее 40 Н · см.

Если вам нужно преобразовать между разными единицами измерения крутящего момента, вы можете использовать преобразователь единиц крутящего момента.

В сентябре 2013 года Вилли провел сравнение ряда часто используемых шаговых двигателей NEMA17 и их крутящего момента на различных скоростях.

Размер

Физические размеры шаговых двигателей обычно описываются в стандарте NEMA в США, который описывает схему расположения болтов и диаметр вала. В дополнение к номинальному размеру NEMA, шаговые двигатели также оцениваются по глубине двигателя в мм. Обычно мощность двигателя пропорциональна его физическим размерам.

Если вы используете меньшие двигатели NEMA 14, стремитесь к варианту с высоким крутящим моментом. NEMA 14 аккуратнее, легче и меньше, но их трудно получить при соответствующем удерживающем моменте.NEMA 17 довольно легко получить в соответствии со спецификацией, необходимой Mendel, но они более громоздкие и менее изящные. NEMA 14 бегут к краю своего конверта: они нагреются. NEMA 17 хорошо себя зарекомендовали, и они будут работать намного круче.

NEMA

main: NEMA Motor

Относится к размеру корпуса двигателя, стандартизованному Национальной ассоциацией производителей электрооборудования США в ее публикации ICS 16-2001. Он определяет размер двигателя, но не его длину.Например, шаговый двигатель NEMA 23 имеет поверхность 2,3 x 2,3 дюйма с соответствующими отверстиями для винтов. Примечание: просто потому, что двигатель больше, это не означает, что он более мощный с точки зрения крутящего момента. NEMA 14 вполне может «вытягивать» NEMA 17 или NEMA 23.

В соответствии со спецификацией NEMA 17 (из того, что я могу найти) монтажные отверстия расположены на расстоянии 31 мм (1,22 дюйма) друг от друга по краю двигателя. Это должно помочь, если вы используете подержанные / восстановленные детали.

Вал

Для любой детали, которая устанавливается на вал шагового двигателя, предполагается, что вал будет иметь диаметр примерно 5 мм.Если вал другого размера, вам необходимо сделать поправки на это в (пластиковых) деталях, которые вы приобретаете / производите.

Электропроводка

Шаговые двигатели

имеют несколько конфигураций подключения. Довольно часто можно найти 4, 6 и 8 проводов, и они отлично работают со стандартной электроникой RepRap. Шаговые двигатели с 5 проводами существуют, но не будут работать со стандартной электроникой RepRap, потому что 5-й провод подключается к обоим центрам катушек. См. Схему подключения шагового двигателя для получения более подробной информации.

Тепло

В большинстве спецификаций двигателей указан ток для двух катушек, который дает повышение на 80 ° C, т.е.е. они могут работать при 100 ° C! При использовании их на пластиковых кронштейнах необходимо их недогружать, чтобы кронштейны не оплавились. Поскольку температура стеклования PLA составляет 60-65 ° C, вы должны серьезно недооценить их! К счастью, повышение температуры пропорционально мощности, которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату тока (P = I ² R), но крутящий момент прямо пропорционален, поэтому вы можете контролировать температуру, не теряя слишком большой крутящий момент. Например, работа шагового двигателя при 70% номинального тока приведет к 70% крутящего момента и 49% (0.7 ² = 0,49) рассеиваемой мощности и теплового подъема.

Мощность и ток

Все последние контроллеры шагового двигателя используют токоограничивающую конструкцию. Из-за этого сопротивление (Ом, Ом) катушек не имеет значения, если оно достаточно низкое, чтобы ток нарастал достаточно быстро, чтобы в игру вступила токоограничивающая конструкция. Если сопротивление слишком велико (например, шаговые двигатели 24 В), ток просто не увеличивается. По этой причине шаговые двигатели рассчитаны на 3-5 В и 1-1.Обычно рекомендуется 5 А, так как эти двигатели будут работать почти со своим пиковым крутящим моментом с токоограничивающим шаговым контроллером (например, Pololu A4988).

В конструкциях, в которых используется отдельная «плата контроллера экструдера», иногда используются H-мосты (которые предназначены для работы двигателя постоянного тока) вместо надлежащего токоограничивающего шагового контроллера. На этих платах вы должны быть осторожны, чтобы не включить слишком большой ток (ШИМ), особенно с низкоомными (низковольтными) двигателями. Вы рискуете перегреть как шаговый двигатель, так и микросхему H-моста.

Получение и использование шаговых двигателей

Покупка мотора

Ниже приведены ненаучные практические правила для выбора правильного двигателя:

1. Как правило, чем длиннее корпус двигателя, тем больше крутящий момент у двигателя.
2. Если двигатель рассчитан на большее количество ампер или вольт, чем может произвести ваш драйвер, ваш двигатель не будет обеспечивать номинальный крутящий момент производителя.
3. Двигатель может безопасно превысить свое номинальное напряжение с помощью рубящего шагового драйвера (который является всеми шаговыми драйверами RepRap, за исключением взлома платы экструдера электроники Gen3).Двигатель, ток которого превышает его номинальный ток (амперы), сильно перегреется и быстро умрет.
Шаговые двигатели
4. обычно рассчитаны на повышение температуры на 50 ° C при номинальном токе / крутящем моменте.
5. ABS плавится при 105–120 ° C, но размягчается при 80 ° C. Поэтому вы, вероятно, не сможете запустить свои шаговые двигатели с полным номинальным крутящим моментом, не расплавив пластиковые крепления двигателя.
6. Мощность измеряется в ваттах (Вт) и рассчитывается как вольт (В) × ток (А).
7. Мощность, доступная для двигателя, будет преобразована в тепло и движение.
8. Чем больше мощности доступно мотору, тем выше количество тепла и движения. Тепло пропорционально квадрату тока, в то время как движение пропорционально току, поэтому потеря небольшого движения (крутящего момента) может привести к потере большого количества тепла.
9. Ток и крутящий момент связаны. Чем больше ток, тем больше крутящий момент. Более высокий ток также означает большее энергопотребление и больший нагрев двигателя и шагового драйвера.
10. Номинальный ток двигателя, вольт или сопротивление (если они отсутствуют в спецификации) можно рассчитать с двумя другими числами по закону Ома.Или вы можете схитрить и использовать калькулятор.

Использует практическое правило на Massmind: оценка размера шагового двигателя работает на RepRaps / RepStraps?

Модели

Различные модели шаговых двигателей можно найти на соответствующих страницах:

Обнаружение неизвестных двигателей

Для начала посмотрите, что Traumflug написал на форуме (на немецком языке).

Приводные шаговые двигатели

Для управления шаговым двигателем вам понадобится драйвер шагового двигателя.

Подключение шагового двигателя

См. Подключение шагового двигателя.

Электромеханические прямоходные приводы

В качестве альтернативы, вместо двигателя, вращающего ходовой винт, как в большинстве конструкций ЧПУ, линейный привод вращает внутреннюю ходовую гайку. Это тянет двигатель вверх и вниз по неподвижному ходовому винту, который полностью проходит через двигатель. Электроника работает так же, как и другие шаговые двигатели — им может управлять стандартная электроника шагового двигателя. Один исследователь RepRap отмечает, что это упрощает механику и, с некоторыми изменениями в конструкции, потенциально может снизить общую стоимость RepRap.См. Первые испытания шагового двигателя линейного привода Haydon [1] [2], проведенные Форрестом Хиггсом.

История

Дарвин (RepRap v1.0)

RepRap Darwin использовал шаговый двигатель NEMA 23. Этот шаговый двигатель был униполярным шаговым двигателем, который можно было сконфигурировать как биполярный. В этой конструкции использовались 3 шаговых двигателя, по одному на каждую ось, и двигатель постоянного тока для экструдера. Позже многие люди модернизировали свои экструдеры, чтобы усилить контроль над экструдером.

Обратите внимание, что электроника поколения 2 поддерживала первую конфигурацию с 3 платами шаговых драйверов для шаговых двигателей и платой PWM для управления двигателем постоянного тока.

Требования к шаговым двигателям Darwin были следующими:

Параметр	Спецификация
Размер	NEMA 23
Тип	Биполярный
Вал	Вал со сдвоенным выходом
Момент	71 Н · см (100 унций · дюйм)
Сопротивление	около 10 Ом или от 1 до 30 Ом

Примечание. Если вы используете контроллер PIC (Примечание: электроника поколения 1), вам понадобится двигатель, который будет потреблять около 1 А на обмотку при 12 В, то есть около 10 Ом.Схема Arduino может быть настроена для поддержки более широкого диапазона шаговых двигателей, но помните, что если вы укажете схему с низким сопротивлением, и контроллер Arduino должен прервать напряжение, чтобы ограничить ток, проходящий через него, это также ограничит крутящий момент.

Комментарии: Шаговый двигатель Nema23 НЕ лучший выбор для Darwin или других прочных 3D-принтеров, если вы используете шаговый драйвер 2A. Идеально подходят источник питания не менее 24 В для шагового двигателя Nema23 и мощный шаговый драйвер до 3 или 4 А.Поэтому, если вы используете 12 В и шаговый драйвер в пределах 2 А, рекомендуется использовать шаговый двигатель с длинным корпусом Nema17 или шаговый двигатель с редуктором. Шаговый двигатель Nema17 60 мм может иметь удерживающий момент 0,65 Н · м. С другой стороны, шаговый двигатель Nema17 60 мм намного дешевле, чем шаговый двигатель Nema23 или шаговый двигатель nema17 с редуктором. —Robotdigg 03:47, 30 июля 2013 г.

Комментарий к комментарию: Степперы NEMA23 работают от 12 В не хуже, чем NEMA17. Больший диаметр приводит к большему крутящему моменту за счет некоторой скорости.Скорость редко является ограничением для приводов с ременным приводом. —Traumflug 06:26, 30 июля 2013 г. (UTC)

Мендель (RepRap v2.0)

RepRap Mendel использовал биполярные шаговые двигатели NEMA 17 или NEMA 14. Он использовал четыре шаговых двигателя: по одному для каждой из трех осей и по одному для экструдера.

Обратите внимание, что эта конфигурация из четырех шаговых двигателей поддерживалась электроникой 3-го поколения.

Требования к шаговым двигателям Mendel были следующими:

Параметр	Спецификация
Размер	NEMA 17 или 14 (прототип был NEMA 14)
Тип	Биполярный
Вал	Вал с двумя выходами (необходимо упростить накатку шагового вала, неприменимо к современным экструдерам с зубчатой ​​передачей)
Момент	13.7 Н · см (19,4 унции · дюйм)
Сопротивление	Должен быть более 6 Ом (не применимо к последним шаговым контроллерам, см. Мощность и ток выше)

Дополнительная литература

• [3] Некоторые сведения о шаговых двигателях и электронике драйвера

Линейный каскад шагового двигателя

		MTN100PP Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 100 мм, M4 и M6		6 недель	6 173 €		MTN100PP Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 100 мм, M4 и M6
		MTN100PPV6 Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 100 мм, вакуум, M4 и M6		6 недель	9 369 €		MTN100PPV6 Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 100 мм, вакуум, M4 и M6
		MTN200PP Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 200 мм, M4 и M6		4 недели	6 393 €		MTN200PP Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 200 мм, M4 и M6
		MTN200PPV6 Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 200 мм, вакуум, M4 и M6		6 недель	€ 9 796		MTN200PPV6 Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 200 мм, вакуум, M4 и M6
		МТН300ПП Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 300 мм, M4 и M6		4 недели	€ 6 613		МТН300ПП Моторизованный линейный столик, сталь, шаговый двигатель, ход 300 мм, M4 и M6

В чем разница между воздушным сердечником, механическими и цифровыми датчиками шагового двигателя?

В линейке измерительных приборов AutoMeter вы найдете три совершенно разных измерительных механизма, используемых в конструкции наших инструментов.Это электрический двигатель с короткой разверткой (SSE), механический двигатель с полной разверткой (FSM) и цифровой шаговый двигатель (DSM). Здесь мы коснемся основных различий между ними и поможем выяснить, какие из них лучше всего подходят для каждого типа приложений и почему.

Air-Core (Short Sweep Electric)
Первый тип, который мы обсудим, и, вероятно, самый популярный, это наши электрические датчики Short Sweep. В основе этих манометров лежит проверенный временем механизм измерения с воздушным сердечником AutoMeter. Воздушный сердечник, по своей сути, представляет собой небольшой магнитный сердечник с медными обмотками вокруг него, который будет двигаться в зависимости от напряжения, которое он видит.Это регулируется электронным отправляющим устройством, которое изменяет свое сопротивление относительно земли в зависимости от показаний. При изменении температуры или давления сопротивление, измеряемое манометром, и, следовательно, напряжение, которое видит воздушный сердечник, изменяется, в результате чего индикатор перемещается в калиброванное положение на шкале. Эти датчики физически отличаются от двух других тем, что в них используется меньший процент шкалы (поворот на 90 °), следовательно, «короткий поворот». Движение стрелки чаще всего начинается с положения «9 часов» и перемещается в положение «3 часа» на полной шкале.Как и все инструменты AutoMeter, манометры SSE невероятно надежны. Наши воздушные сердечники, изготовленные по индивидуальному заказу на заводе в Сикаморе, предназначены для борьбы с невероятно высокими уровнями непрерывной вибрации и огромными уровнями случайных ударов. Он представляет собой надежное и доступное по цене решение, которое идеально подходит для большинства уличных и легких гонок.

Обратите внимание на калибры воздушного сердечника. Нет возвратной пружины или прямого физического соединения с нулевой точкой на приборе. Таким образом, при отключении питания (т.е. при выключении транспортного средства) оно не всегда возвращается к нулю.Это одинаково для всех наших электронных датчиков и обеспечивает невероятно отзывчивое и быстрое перемещение указателя (тахометры с воздушным сердечником способны перемещаться от 0 до 10 000 об / мин за 333 миллисекунды). Нередко можно увидеть новый датчик в поле, где индикатор не обнулен. Это абсолютно нормально и не свидетельствует о какой-либо неисправности. Поскольку датчики этого типа во многом зависят от точных измерений сопротивления передающего устройства, хорошее заземление является обязательным условием для получения наилучших возможных результатов во время установки.Датчик будет настолько точным, насколько хорош его заземление. Прежде всего мы рекомендуем точку заземления блока цилиндров. Датчик SSE с неадекватным заземлением часто будет показывать выше, чем должен, особенно с датчиками температуры, поскольку они работают в очень широком диапазоне сопротивления. Передающие блоки, которые используют датчики SSE, являются «самозаземляющимися», то есть они находят свой путь к земле через резьбу или корпус передающего блока. Эта конструкция плохо сочетается с тефлоновой лентой на резьбе, поскольку она будет препятствовать пути к земле и часто проявляется в виде вялой реакции или показания манометра ниже, чем следовало бы.Небольшая капля жидкого тефлона обеспечит защиту от утечек без возможности получения ошибочных показаний. В передающих модулях используется коническая трубная резьба, поэтому утечки обычно не являются проблемой даже без какой-либо резьбовой смазки.

Правильно установленный датчик SSE покажет уровень точности не хуже +/- 5% при полном отклонении. Хотя это часто намного лучше, из-за более короткой шкалы и немного уменьшенного разрешения циферблата по сравнению с нашими предложениями с полной разверткой, ширина указателя является ограничивающим фактором в том, насколько точно датчик отображает свои показания.

Цифровой шаговый двигатель (электрический полный цикл)
Следующим типом приборов, к которым мы обратимся, являются наши цифровые датчики шагового двигателя. Эти передовые инструменты представляют собой вершину технологии индивидуальных датчиков и обеспечивают максимально возможный уровень точности, точности, отклика и долговечности. Каждый прибор управляется микропроцессором на печатной плате, напечатанной в доме, что обеспечивает невероятно быстрые вычисления, а также ряд других функций, недоступных в других типах датчиков.В этих манометрах используются отправляющие устройства лабораторного уровня, обеспечивающие максимальную точность, не более +/- 1%. Эти твердотельные отправляющие устройства точно такие же, как и в наших высокопроизводительных решениях для сбора данных. Фактически, многие из них могут одновременно использоваться для передачи потоков данных в регистратор или автономную систему управления двигателем. Чтобы еще больше повысить точность, каждый раз, когда датчик включается, он будет калибровать ноль, чтобы гарантировать, что даже если он изнашивается в течение всего срока службы, он всегда будет оставаться таким же точным, как и в тот день, когда он был построен.Эти датчики используют угол шкалы 270º, что делает их очень легко читаемыми даже при небольших изменениях. К каждому манометру DSM прилагается жгут проводов, специфичный для прибора и отправителя. Эти ремни также обеспечивают заземление для передающего устройства, поэтому нет никаких опасений по поводу заземления передающего устройства через резьбу, влияющее на точность прибора. Мы по-прежнему предпочитаем жидкий тефлон ленте, но у них также есть бонус, заключающийся в том, что их можно легко установить даже в композитные и другие незаземленные материалы.

Многие из наших датчиков DSM, такие как линейки Elite и SpekPro, также включают ряд других замечательных функций. Поскольку они управляются микропроцессором, эти датчики могут запоминать самые высокие значения, измеренные за определенный период времени (точно так, как вы видели бы в тахометре «сплетни»). Они также будут иметь настраиваемые пользователем предупреждения, в которых прибор будет менять свое освещение в разных точках шкалы, чтобы лучше сообщать водителю об определенных условиях. Эти конкретные датчики имеют высокую и / или низкую точку предупреждения (в зависимости от серии и контролируемого параметра) в дополнение к их нормальному рабочему цвету.Когда любая из этих точек предупреждения будет превышена на настраиваемый процент, индикатор начнет мигать, чтобы привлечь к себе внимание. Вы можете увидеть эти датчики в действии на каждой транслируемой по телевидению гонке NASCAR. Инструменты, которые профессионально используются командами, являются стандартными, с несколькими функциями, отключенными в соответствии с правилами санкционирующего органа. Расширяя набор функций, эти инструменты также оснащены выходами AutoMeter Pro Control. Это позволяет манометру управлять внешними устройствами в зависимости от показаний.Например, датчик температуры воды можно использовать для управления электронными вентиляторами. Вот отличный пример того, что мы недавно сделали в магазине. Один из наших техников потерял двигатель из-за отказа масляного насоса. Когда новый двигатель был запущен, мы смогли измерить давление масла в 4 фунта на квадратный дюйм, создаваемое только стартером. Мы настроили датчик так, чтобы компьютер не выходил из строя до тех пор, пока датчик не покажет давление масла 4 фунта на квадратный дюйм. Это позволило нам прокачать двигатель, уменьшив износ во время запуска.Еще лучше, если он снова столкнется с этой проблемой на трассе, датчик автоматически отключит транспортное средство, если он будет показывать менее 4 фунтов на квадратный дюйм, что сэкономит на стоимости третьего двигателя за один сезон.

Хотя датчики DSM и дороже других типов, они представляют большую ценность для профессиональных и полупрофессиональных гонщиков. Поскольку они так легко передают важную информацию водителю, обеспечивают беспрецедентную точность и во многих случаях автоматически запускают события, основанные на ключевых условиях, эти датчики могут легко отличить потерянную гонку от потерянного двигателя.Водитель остается более сосредоточенным на поставленной задаче, будучи уверенным в том, что, если возникнет условие, выходящее за рамки нормы, он будет предупрежден и сможет легко увидеть, что это за условие. Проще говоря, не существует более точного и надежного приборного решения, доступного от любого производителя и по любой цене.

Механический
Последний тип калибра, который мы затронем, — это наши традиционные механические манометры с полной разверткой. Эти датчики производят измерения напрямую. Например, у манометра давления масла есть физическая масляная линия, идущая к задней части манометра.Датчик температуры будет использовать длинную капиллярную трубку, похожую на стеклянный термометр старого образца. Колба на конце этой трубки нагревается, и газообразный эфир, заключенный в трубке, расширяется, толкая движение счетчика вперед и отображая температуру. Преимущество этого заключается в том, что они могут работать полностью без электричества (только для освещения требуется какая-либо мощность). Автомобиль, отключенный в ямах, по-прежнему будет отображать текущую температуру. Хотя датчики FSM лучше всего подходят для гонок, они не являются идеальным решением для уличных применений из-за того, что жидкости проходят через межсетевой экран.Необходимые физические соединения часто являются более громоздкими и сложными в установке. Наиболее частое противоречие, которое мы наблюдаем с этим правилом, возникает в случае с манометрами наддува или воздухом, где к манометру подводится простая воздушная линия, а не нагретая или легковоспламеняющаяся жидкость. Манометр давления топлива FSM необходимо будет установить вне автомобиля в целях безопасности, или необходимо будет использовать изолятор манометра. Эти датчики используют все 270º шкалы, как датчик DSM, и их очень легко читать. Точность очень хорошая, обычно наблюдается отклонение не более +/- 2% при полном отклонении.По шкале измеритель SSE дает очень схожую реальную точность. Эти измерительные механизмы также надежны для экстремальных ситуаций и даже доступны с наполнением из жидкого силикона для дополнительного демпфирования для использования в условиях сильных ударов или вибрации, таких как гонки в пустыне или дрэг-рейсинг, в которых наблюдается сотрясение шин. Они, как правило, стоят немного дороже, чем их электрические контрпункты SSE, но по цене ниже показателей DSM.

Независимо от того, какие движения вы делаете, каждый манометр AutoMeter спроектирован, изготовлен и откалиброван нашими квалифицированными специалистами здесь, в Сикаморе.Мы гордимся тем, что предлагаем лучшие американские инструменты во всех ценовых категориях для всех областей применения. Благодаря большему количеству побед в автоспорте, чем все другие производители манометров вместе взятые, наш почти 60-летний опыт гарантирует вам производительность и долговечность, необходимые для достижения любых целей, которые вы ставите перед своим проектом.

Лучшие применения для шаговых двигателей

Шаговый двигатель, в самом основном определении, — это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.В частности, это бесщеточный двигатель, который может разделять полное вращение на равное количество шагов и может точно управляться без механизма обратной связи, если размер двигателя соответствует условиям применения.

К основным типам шаговых двигателей относятся шаговые двигатели с постоянными магнитами, шаговые двигатели с регулируемым сопротивлением и гибридные синхронные шаговые двигатели. Хотя эти три устройства различаются по своей работе, каждый из них дает ряд преимуществ для определенных приложений по сравнению с их аналогами с серводвигателями.

Преимущества шаговых двигателей

Шаговый двигатель может быть полезен не для всех приложений, но в правильных условиях шаговые двигатели могут быть идеальными. Во-первых, шаговые двигатели имеют полный крутящий момент в состоянии покоя, а угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу. По сути, шаговые двигатели обеспечивают превосходное управление скоростью, точное позиционирование и повторяемость движений.

Кроме того, шаговые двигатели отличаются высокой надежностью, поскольку в двигателе отсутствуют контактные щетки.Это сводит к минимуму механические поломки и увеличивает срок службы двигателя. Эти двигатели могут использоваться в широком диапазоне условий, поскольку может быть достигнуто множество различных скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

Применение шаговых двигателей

Шаговые двигатели разнообразны по своему применению, но некоторые из наиболее распространенных включают:

• Оборудование для 3D-печати
• Текстильные машины
• Печатные машины
• Игровые автоматы
• Оборудование для медицинской визуализации
• Малая робототехника
• Фрезерные станки с ЧПУ
• Сварочное оборудование

Хотя эти приложения являются наиболее распространенными, они представляют собой малую часть того, для чего можно использовать шаговые двигатели.