Die Beziehung zwischen Gleichstrommotor und Schrittmotor

Schrittmotoren sind eigentlich eine spezielle Art von bürstenlosen Gleichstrommotoren, die einen Gleichstromantrieb und eine Antriebskommutierung erfordern. Aufgrund der großen Unterschiede zwischen den Bewegungseigenschaften und bürstenlosen Gleichstrommotoren werden Schrittmotoren jedoch in eine separate Produktkategorie eingeteilt.

Gleichstrommotoren werden in bürstenbehaftete Gleichstrommotoren und bürstenlose Gleichstrommotoren unterteilt. Im Allgemeinen handelt es sich bei Gleichstrommotoren um bürstenbehaftete Gleichstrommotoren. Solange die entsprechende Spannung anliegt, dreht sich der bürstenbehaftete Gleichstrommotor, die Anzahl der Umdrehungen ist jedoch schwierig genau. Der Schrittmotor arbeitet im Takt und kann sich in einem kleinen Winkel drehen, auch die Steuerungsmethoden sind unterschiedlich.

Bürstenloser DC-Getriebemotor 24V 84W 350U/min 10:1 3 Phasen BLDC Getriebemotor mit Getriebe

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Schrittmotor

  1. Schrittmotoren können eine genaue Steuerung der Motorgeschwindigkeit und -position erreichen. Im Allgemeinen liegt die Genauigkeit von Schrittmotoren innerhalb von 5 % des Schrittwinkels und es gibt keinen akkumulierten Fehler.
  2. Der Schrittmotor muss angetrieben werden, bevor er laufen kann. Das Antriebssignal muss ein Impulssignal sein. Wenn kein Impuls vorhanden ist, bleibt der Schrittmotor stationär.
  3. Durch Ändern der Impulsfolge kann die Drehrichtung leicht geändert werden.
  4. Es ist völlig normal, dass die Außentemperatur des Schrittmotors 80-90 Grad Celsius beträgt.
  5. Das Drehmoment des Schrittmotors nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab.

Schrittmotoren spielen im digitalen Zeitalter aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften eine wichtige Rolle. Mit der Entwicklung verschiedener digitaler Technologien und der Verbesserung der Schrittmotortechnologie werden Schrittmotoren in immer mehr Bereichen eingesetzt.

Nema 17 Schrittmotor Bipolar 1.8 Grad 18Ncm 0.7A 2.9V 4 Draden Hybrid-Schrittmotor

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Gleichstrommotor

Ein Gleichstrommotor bezieht sich auf eine rotierende elektrische Maschine, die elektrische Gleichstromenergie in mechanische Energie oder mechanische Energie in elektrische Gleichstromenergie umwandeln kann. Es handelt sich um einen Elektromotor, der zwischen elektrischer Gleichstromenergie und mechanischer Energie umwandeln kann. Beim Betrieb als Elektromotor handelt es sich um einen Gleichstrommotor, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt; beim Betrieb als Generator handelt es sich um einen Gleichstromgenerator, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Bürstenlose Gleichstrommotoren benötigen einen Treiber für die elektronische Kommutierung, der zwar kostspielig ist, aber eine lange Lebensdauer und geringe Geräuschentwicklung aufweist; bürstenbehaftete Gleichstrommotoren sind kostengünstig und einfach zu bedienen, haben aber eine kurze Lebensdauer und eine hohe Geräuschentwicklung.

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Anwendung eines Servomotors in einer CNC-Schneidemaschine

Derzeit erfordern viele Produktkomponenten eine sorgfältige Wartung und Auswahl. Insbesondere neue CNC-Schneidemaschinenprodukte erfordern ein Verständnis der Produkte und der Leistung der CNC-Schneidemaschine, da sonst Probleme auftreten können, die schwierig zu bewältigen sind. Der üblicherweise verwendete Servomotor ist ein AC-Servomotor, der am Wellenende des Motors installiert ist, um den Rotorwinkel für die Frequenzumwandlungssteuerung zu erfassen. Von der niedrigsten bis zur höchsten Geschwindigkeit kann der Servomotor bei geringen Drehmomentschwankungen reibungslos laufen.

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Der Servomotor verfügt über eine lange Überlastfähigkeit, ein kleines Trägheitsmoment und ein großes Stillstandsmoment. Der Servomotor hat eine sehr kleine Startfrequenz und kann schnell von der niedrigsten Geschwindigkeit auf die Nenngeschwindigkeit beschleunigen. Die Verwendung eines AC-Servomotors als Antriebsgerät kann wie ein DC-Servomotor ein hochpräzises, leistungsstarkes halbgeschlossenes oder geschlossenes Regelsystem bilden. Da der AC-Servomotor bürstenlos aufgebaut ist, ist er nahezu wartungsfrei und relativ klein, was zur Erhöhung der Geschwindigkeit und Leistung beiträgt.

Es gibt zwei Arten von Servoantrieben. Bei dieser Art von Antrieb und Motor handelt es sich um eine geschlossene Schleife, es erfolgt jedoch keine Rückmeldung an das CNC-System. Diese Art von Antrieb kann gewissermaßen als Servosteuerung mit offenem Regelkreis bezeichnet werden. Die andere Methode nutzt die Spannungssteuerung, um die Geschwindigkeit des Motors über den Spannungspegel zu steuern. Das Rückmeldungssignal des Motors wird über den Treiber zur Positionssteuerung an das CNC-System zurückgeführt. Die Antriebseinheit besteht aus zwei Teilen: dem Antriebsgerät und dem Motor. Die Auswahl der Antriebseinheit hängt hauptsächlich von der Auswahl des Antriebsgeräts ab, da der Motor eine universelle Komponente ist und der Leistungsunterschied nur zwischen verschiedenen Herstellern und Modellen besteht .

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Während Schrittmotoren lange Zeit einen großen Marktanteil ausmachten, werden sie nun sukzessive durch Servomotoren ersetzt. Bei der Auswahl einer Antriebseinheit sollte auch der Preis der Antriebseinheit im Verhältnis zur gesamten CNC-Werkzeugmaschine berücksichtigt werden. Die preisgünstigeren CNC-Werkzeugmaschinen entscheiden sich im Allgemeinen für Schrittantriebseinheiten, während die höherpreisigen Werkzeugmaschinen Servoantriebseinheiten wählen. Bei der Auswahl einer Antriebseinheit müssen Sie jedoch auch das Anpassungsproblem zwischen Antriebseinheit und CNC-System berücksichtigen. Bei der Auswahl eines Regelsystems müssen Sie sich für eine Servoantriebseinheit mit geschlossenem Regelkreis entscheiden. AC-Servos übertreffen Schrittmotoren in vielen Leistungsaspekten. In manchen Situationen mit geringen Anforderungen werden jedoch häufig Schrittmotoren als Führungsmotoren eingesetzt. Daher müssen im Designprozess des Steuerungssystems verschiedene Faktoren wie Steuerungsanforderungen und Kosten umfassend berücksichtigt werden, um einen geeigneten Steuerungsmotor auszuwählen.

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Nema 23 Schrittmotor und Nema 34 Schrittmotor Anwendung in CNC

Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren werden aufgrund ihrer präzisen Steuerung und hohen Drehmomentkapazität häufig in CNC-Anwendungen (Computer Numerical Control) verwendet. Hier sind einige Anwendungen, in denen diese Schrittmotoren häufig in CNC-Maschinen verwendet werden:

Nema 23 Schrittmotor Bipolar 269oz.in 2,8A 57x57x76mm 4-Draht-Schrittmotor 23HS30-2804S

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CNC-Fräser: Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren werden häufig in CNC-Fräsern verwendet, um die Bewegung des Schneidkopfes entlang der X-, Y- und Z-Achse zu steuern. Das hohe Drehmoment dieser Motoren ermöglicht eine präzise und genaue Positionierung des Schneidwerkzeugs.

CNC-Fräsen: Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren werden auch in CNC-Fräsmaschinen verwendet, um die Spindelbewegung und die Positionierung des Werkstücks zu steuern. Diese Motoren liefern das notwendige Drehmoment, um das Schneidwerkzeug anzutreiben und präzise Fräsvorgänge sicherzustellen.

CNC-Plasmaschneider: Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren werden in CNC-Plasmaschneidern verwendet, wo sie die Bewegung des Schneidbrenners steuern, um Metallplatten präzise zu durchschneiden. Das hohe Drehmoment dieser Motoren ermöglicht eine sanfte und präzise Bewegung, was zu sauberen und genauen Schnitten führt.

Doppelwelle Nema 34 CNC-Schrittmotor 8,5 Nm 5A 1.8 Grad 5V für CNC-Fräsfräsmaschine

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CNC-Lasergravurgeräte: In CNC-Lasergravurmaschinen werden Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren eingesetzt, um die Bewegung des Laserkopfes zu steuern. Diese Motoren gewährleisten eine präzise Positionierung des Laserstrahls und ermöglichen so detaillierte und komplizierte Gravuren auf verschiedenen Materialien.

CNC-3D-Drucker: In CNC-3D-Druckern werden Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren eingesetzt, um die Bewegung des Druckkopfes entlang der X-, Y- und Z-Achse zu steuern. Diese Motoren bieten die erforderliche Genauigkeit und Kontrolle, um einen präzisen Schicht-für-Schicht-Druck zu erreichen.

Bei all diesen Anwendungen hängt die Wahl zwischen Nema 23- und Nema 34-Schrittmotoren von Faktoren wie Größe und Gewicht der Maschine, erforderlichem Drehmoment, Geschwindigkeit und Präzision ab. Nema 34-Motoren bieten im Allgemeinen ein höheres Drehmoment und eignen sich für größere und schwerere CNC-Maschinen, während Nema 23-Motoren häufig in kleineren bis mittelgroßen CNC-Maschinen verwendet werden.

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Was ist ein Schrittmotor-Controller?

Der Schrittmotor-Controller ist ein Gerät zur Steuerung des Betriebszustands von Schrittmotoren. Ein Schrittmotor ist ein Motor, der elektrische Impulssignale in eine Winkelverschiebung umwandelt. Jedes Impulssignal veranlasst den Motor, sich um einen festen Winkel zu drehen. Der Schrittmotor-Controller ermöglicht eine präzise Steuerung des Betriebszustands des Motors durch Steuerung der Motorgeschwindigkeit und -lenkung.

Nema 17 Schrittmotor 45Ncm 1.5A 1.8 Grad 12V 4 Draden mit 1m Kabel und Stecker für DIY-CNC/3D-Drucker/Extruder

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Schrittmotor-Controller bestehen in der Regel aus zwei Teilen: Antriebsschaltung und Controller. Die Antriebsschaltung versorgt den Motor mit Strom und steuert den Strom und die Spannung des Motors, um einen reibungslosen Betrieb und eine präzise Steuerung des Motors zu gewährleisten. Der Controller empfängt Impulssignale und Richtungssignale von außen und steuert anhand dieser Signale die Geschwindigkeit und Richtung des Motors.

Schrittmotor-Controller können in verschiedenen Situationen eingesetzt werden, in denen eine präzise Steuerung des Motorbetriebszustands erforderlich ist. Beispielsweise kann der Schrittmotor-Controller in der Bearbeitung die Werkzeugbewegung der Werkzeugmaschine steuern, um präzise Bearbeitungsvorgänge zu erreichen. In automatisierten Produktionslinien kann der Schrittmotor-Controller die Bewegung und Position des Roboters steuern, um eine automatisierte Produktion zu erreichen. Darüber hinaus kann der Schrittmotor-Controller auch in Fotografie, Druckern, Scannern und anderen Geräten eingesetzt werden, um eine präzise Positionierung und Bewegungssteuerung zu erreichen.

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Es gibt drei Haupttypen von Schrittsteuerungen:

Einphasen-Schrittmotor-Controller: Dieser Controller kann nur einphasige Schrittmotoren steuern. Er ist einfach aufgebaut, sehr einfach zu installieren und zu verwenden und eignet sich für einfache Motorsteuerungsanforderungen.

Dreiphasen-Schrittmotor-Controller: Dieser Controller kann dreiphasige Schrittmotoren steuern, kann eine höhere Ausgangsleistung und einen höheren Wirkungsgrad bieten und eignet sich für Motorsteuerungsanforderungen, die einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistung erfordern.

Maßgeschneiderter Schrittmotor-Controller: Diese Art von Controller wird entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen angepasst. Die Hardware und Software kann entsprechend den tatsächlichen Anforderungen entworfen und optimiert werden. Er weist eine höhere Leistung und Anpassungsfähigkeit auf und eignet sich für verschiedene Spezialbereiche und komplexe Szenarien.

Die Regelgenauigkeit des Schrittmotor-Controllers wird immer höher, was eine präzisere Motorsteuerung ermöglicht und die Geräteleistung und Produktionseffizienz verbessert. Der zukünftige Schrittmotor-Controller wird intelligenter sein, Funktionen wie adaptive Steuerung und intelligente Diagnose implementieren und die Zuverlässigkeit und Wartbarkeit der Geräte verbessern.

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