ElektroPrůmysl.cz, zaří 2020

ElektroPrůmysl.cz ENERGETIKA, TRANSFORMÁTORY, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 30 | září 2020 Pohony s krokovými motory Krokové motory jsou zpravidla používány jako výkonové prvky ve strukturách elektrických pohonů pro nastavování polohy a rychlosti bez zpětné vazby. Jejich oblast použití sahá od jednoduchých pohybů od bodu k bodu přes rychlé časové krátké posuvy až k přesným dvou a tříosovým polohovacím robotům. Dalším okruhem aplikací je řízení otáček s realizací přímého pohonu vřetene strojů, pohonů různých dávkovačů, čerpadel apod. Vyznačují se rychlým uváděním do provo- zu bez náročného nastavování parametrů regulátoru s relativní nezávislostí na zatíže- ní a připojených momentech setrvačnosti. Pracují s minimální údržbou po celou dobu své životnosti. Charakteristickou vlastností motoru je otáčení hřídele po krocích. Jed- na otáčka je složena z pevně definovaného počtu kroků, který odpovídá konstrukci a způsobu řízení. Nemluvíme zde tedy o rych- lostech otáčení (otáčkách), ale o frekvenci krokování. Motory využívají svůj maximální moment již od nejnižší rychlosti, což je jed- nou z jejich specifických vlastností. V jedno- duchých aplikacích jsou většinou používány dvoufázové krokové motory. V pohonech s mikrokrokovým pohybem mají uplatnění pětifázové motory. Rostou- cí požadavky na moderní krokové motory, zejména snížení hlučnosti a zvýšení výko- nu, vedou k používání třífázových kroko- vých motoru, které v sobě slučují všechny nejlepší vlastností používaných dvoufázo- vých a pětifázových motorů. Jsou schopny odevzdat o 30-50 % vyšší výkon. Díky své vyšší účinnosti jsou tak rozměrově menší při stejném kroutícím momentu. Základním principem krokových motorů je pohyb rotoru o jeden krok. Krok je defino- ván jako mechanická odezva rotoru kroko- vých motorů na jeden řídící impuls řídící jed- notky, při níž vykoná rotor pohyb z výchozí magnetické klidové polohy do nejbližší mag- netické klidové polohy. Změna polohy se do- sahuje změnou napájení vinutí jednotlivých fází statoru. Po sepnutí určité fáze se rotor snaží natočit tak, aby výsledný magnetický odpor byl minimální. Unezatíženéhomotoru se tedy sesouhlasí poloha zubu statoru a ro- toru. V této poloze má motor nulový statický vazební moment a při vychýlení vnější zátěží moment stroje narůstá a maximální hodnota statického vazebního momentu odpovídá natočení o čtvrtinu kroku. Jedno mechanic- ké otočení hřídele krokového motoru o 360° představuje určitý počet kroků, jejichž počet je dán konstrukcí motoru a způsobem řízení. Řídící kmitočet je definován jako kmitočet ří- dícího signálu v Hz nebo v kHz. Počet otáček je definován vzorcem: n = (60 • f z • α)/360 Kde: f z – kmitočet kroku [Hz] α – úhel kroku [°]