Funktionsprinzip und Anwendung des Getriebeschrittmotors

Unter Getriebeschrittmotoren versteht man im Allgemeinen Schrittmotoren mit Zahnräde oder Getriebeköpfen. Bei der Klassifizierung von Getriebeschrittmotoren gibt es unterschiedliche Standards. Abhängig von der Quelle der magnetischen Kraft können sie in drei Typen unterteilt werden: Permanentmagnet-Schrittmotoren, Schrittmotoren mit variabler Reluktanz und Hybrid-Synchronschrittmotoren. Bei der Einteilung nach dem Getriebe der Schrittmotoren sind Planetengetriebe-Schrittmotoren am häufigsten.

Nema 17 Schrittmotor 0.36 Grad 1.68A 2.7V Übersetzungsverhältnis 5:1 Planetengetriebe

Das Arbeitsprinzip von Getriebeschrittmotoren

Bei Anschluss an eine Gleichstromversorgung dreht sich der bürstenbehaftete Gleichstrommotor weiter, der Getriebeschrittmotor jedoch nicht. Es wandelt den Eingangsimpuls in ein genau definiertes Inkrement der Wellenposition um, wobei jeder Impuls die Welle in einem festen Winkel bewegt. Dies bedeutet, dass sich der Rotator für jeden Impulseingang um einen Schritt bewegt oder sich um einen festen Winkel dreht. Die Geschwindigkeit ist proportional zur Pulsfrequenz. Daher kann die Geschwindigkeit durch Ände der Frequenz des Eingangsimpulses gesteuert werden, um eine präzise Positionierung zu erreichen.

TQEG-Serie Nema23 Planetengetriebe 20:1 Spiel 20 Arc-min für Nema 23 Getriebe Schrittmotor

Die Anwendung von Getriebeschrittmotoren

Robotik: Im Bereich der Robotik spielen abgebremste Schrittmotoren eine entscheidende Rolle bei der präzisen Steuerung von Robotergelenken und -bewegungen. Ihre Fähigkeit, sich in bestimmten Schritten zu bewegen, gepaart mit einem lobenswerten Drehmoment, macht sie ideal für Anwendungen, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit erforde.

3D-Druck: Getriebeschrittmotoren werden in 3D-Drucke häufig verwendet, um die Bewegung des Druckkopfs zu steue und die Plattform aufzubauen. Ihre präzise Positionskontrolle ermöglicht eine präzise Schichtung von Materialien zur Erstellung hochwertiger 3D-Drucke.

CNC-Werkzeugmaschinen: Bei CNC-Werkzeugmaschinen (Computer Numerical Control) sind präzise und kontrollierte Bewegungen für Bearbeitungsaufgaben sehr wichtig. Getriebeschrittmotoren spielen in CNC-Werkzeugmaschinen eine zentrale Rolle, da sie eine präzise Bewegung der Achsen ermöglichen. Ihre Bedeutung liegt im präzisen Antrieb dieser Achsen und der Sicherstellung der für Bearbeitungsvorgänge erforderlichen komplexen Steuerung. Besonders beim Transport schwerer Lasten ist die Montage des Getriebes entscheidend für das Erreichen des erforderlichen Drehmoments.

Medizinische Geräte: Im Bereich der medizinischen Geräte werden Getriebeschrittmotoren in Anwendungen wie Infusionspumpen und chirurgischen Robotersystemen eingesetzt. Diese Motoren spielen eine Schlüsselrolle bei der präzisen Steuerung der Bewegung von Arzneimittelabgabemechanismen und Roboterarmen. Die inhärente Fähigkeit von Schrittmotoren mit Getriebe, präzise und kontrollierte Schritte bereitzustellen, gewährleistet die für medizinische Verfahren erforderliche Präzision.

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Anwendung von linearen Schrittmotoren im Luftfahrtbereich

Das Ölablassventil im Luftfahrtbereich wird durch eine Turbinenwirbelstabstruktur oder eine rotierende Schraubenstabstruktur angetrieben. Diese Art von Rotationsmotor sorgt für eine Erhöhung des Ausgangsdrehmoments, nachdem ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis reduziert wurde, und kann nach Durchlaufen von Sensoren in linearer Position eine präzise Positionierung und ein starkes Abschaltdrehmoment erreichen. Allerdings ist nicht alles perfekt. Der lineare Bewegungsmechanismus linearer Schrittmotoren hat ein großes Volumen, eine große Masse, einen geringen Wirkungsgrad und einen hohen entsprechenden Verschleiß der Zahnräder, was die Steuerung erschwert. In praktischen Anwendungen kann bekannt sein, dass in der Luftfahrt lineare Bewegungen an Orten wie elektrohydraulischen Servoventilen, Sauerstoffkompressionsventilen, Ölablassventilen, elektrischen Ventilventilen, Motordrosselstangen, Satellitenantennen usw. angewendet werden müssen Der erforderliche Schub ist nicht sehr groß, es besteht jedoch die Hoffnung, dass die Rotationsbewegung von Turbinen, Wirbelstangen oder rotierenden Schraubenstangen in eine lineare Bewegung umgewandelt werden kann. Einige Leistungsanforderungen von Flugzeug-Schnellventilen wie Zuverlässigkeit und Frequenz können jedoch nicht erfüllt werden Ansprechverhalten und hohe Empfindlichkeit.

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Derzeit gibt es drei Arten von Durchflussregelventilen, die in der Luft- und Raumfahrt im In- und Ausland verwendet werden: eine ist eine Reihe von Magnetventilen sind parallel geschaltet, mit dem Schalter, um den Strömungswiderstand der einzelnen Pipeline zu steuern, um den Fluss auf der Pipeline zu regulieren; die zweite ist die Verwendung von rotierenden Stepper-Regler-Ventil, das von der Steuerung des Steppers erzeugt wird und sendet eine unterschiedliche Anzahl von Pulswelle und steuert somit das Ventil, um die Kontrolle über den Fluss des Flüssigkeitskreislaufs zu erreichen. Dieses Steuerventil kann stufenlos eingestellt werden, es kann geschlossen werden Regelung kann auch Open-Loop-Regelung, und die Präzision der Übertragungsstruktur der Produktanforderungen sind relativ hoch, seine Kosten sind teurer. Drittens, mit der Verwendung von elektro-hydraulischen Servo-und Single-Doppel-Ventilsitz Strömung mechanische Regelventil, um den Zweck der Dual-Flow-Steuerung zu erreichen; es hat die Vorteile der hohen Regelgenauigkeit, schnelle Reaktion Geschwindigkeit, aber diese beiden Arten von Ventil haben Rückfluss, und Herstellung Schwierigkeiten, teuer.

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Jetzt gibt es einen neuen Typ von Regelventil. Ein neuartiger Steuerventiltyp, der einen linearen Schrittmotor mit dem Ventilkörper kombiniert. Die Hauptstruktur des Regelventils besteht aus einem linearen Schrittmotor, einem Ventilkern, einem Ventilsitz und einer Nachdruckfeder. Der Ventilkern und der Mover des Schrittmotors sind strukturell verbunden. Da sich der Mover linear bewegen muss, muss sich auch der mit dem Mover verbundene Ventilkern linear bewegen. Das Ventil kann den Durchflussquerschnitt und die Öffnung anpassen entstehen, wodurch der Durchfluss gesteuert werden kann. Wenn die Drosselfläche des Ventilkerns eine parabolische Form hat, stehen Durchflussmenge und Hub in einem linearen Verhältnis zueinander.
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