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Os motores de passo são conhecidos por seu posicionamento preciso e capacidades de transmissão de alto torque em baixas velocidades, mas eles precisam ser cuidadosamente dimensionados para garantir que o motor corresponda aos parâmetros de carga e aplicação, a fim de minimizar a possibilidade de perda de sincronismo ou travamento do motor . Adicionar uma caixa de engrenagens a um sistema de motor de passo pode melhorar o desempenho do motor, reduzindo a razão de inércia da carga para o motor, aumentando o torque para a carga e reduzindo a vibração do motor.
Taxa de inércia da carga de desaceleração para o motor
O motivo que faz com que o motor de passo perca o passo na aplicação é a inércia. A relação entre a inércia da carga e a inércia do motor determina a capacidade do motor de conduzir e controlar a carga, especialmente nas partes de aceleração e desaceleração do movimento. Se a inércia da carga for particularmente maior do que a inércia do motor, o motor passará por um momento difícil ao controlar a carga. E sobrecarga (mais etapas do que o exigido pela instrução) ou sinal de pulso negativo (fora da etapa) pode ocorrer. Uma relação de inércia do motor de carga muito alta pode fazer com que o motoredutor consuma corrente excessiva e pare.
Uma maneira de reduzir a relação de inércia é usar um motor maior com uma inércia mais alta. No entanto, isso significa custo mais alto, peso mais alto e também causa um efeito cascata em outras partes do sistema, como acoplamentos, cabos e componentes de acionamento. No entanto, adicionar uma caixa de engrenagens de redução ao sistema pode reduzir a relação carga / inércia, que é o quadrado da relação de redução.
Aumente o torque para a carga
Outra razão para usar um motor de passo com caixa de engrenagens é que ele pode adicionar mais torque para acionar a carga. Quando a carga é acionada por uma combinação motor-caixa de redução, a caixa de engrenagens é multiplicada pelo torque do motor, que é proporcional à relação de redução e à eficiência da caixa de engrenagens.
No entanto, embora a caixa de câmbio possa expandir o torque, a velocidade será reduzida. (É por isso que às vezes são chamados de "redutores de velocidade" ou (redutores de engrenagem)) Em outras palavras, quando uma caixa de engrenagens é adicionada ao motor, o motor deve girar mais rápido para fornecer a velocidade alvo para acionar a carga.
A relação entre a redução do torque do motor de passo e o aumento da velocidade é a mesma, o que se deve ao torque de partida e outras perdas. A relação inversa que existe entre velocidade e torque significa que antes que o motor não consiga entregar o torque necessário (mesmo que multiplicado pela relação de redução), a única coisa real é aumentar a velocidade.
Reduza a ressonância e a vibração
No entanto, aumentar a velocidade do motor traz um benefício. A velocidade extra do motor Depois que a caixa de engrenagens é instalada, o motor funciona fora da faixa de frequência de ressonância, e a agitação e a vibração podem fazer com que o motor perca o passo ou mesmo pare.
Para garantir que a caixa de engrenagens tenha o torque, a velocidade e o valor de inércia corretos, é muito importante escolher uma caixa de engrenagens de alta precisão e baixa folga, especialmente ao conectar a caixa de engrenagens a um motor de passo.
Lembre-se de que o motor de passo funciona em um sistema de malha aberta e a folga na caixa de engrenagens reduzirá a precisão de posicionamento do sistema e não há feedback para monitorar ou corrigir o erro de configuração. É por isso que as aplicações de passo geralmente usam caixas de engrenagens planetárias de alta precisão com folga de 2 a 3 minutos de arco. Alguns fabricantes podem fornecer motores de passo com engrenagens harmônicas, que podem demonstrar folga zero em muitos cenários de aplicação.
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