Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về các loại động cơ bước tốt nhất cho máy CNC. Trước khi bàn luận về câu hỏi trên, chúng ta hãy xác định động cơ bước là gì, hoạt động ra sao và xem xét một số tính năng độc đáo của động cơ bước.
I. Động cơ bước là gì?
Động cơ bước là một động cơ điện đồng bộ, không chổi than, chuyển đổi xung kỹ thuật số thành chuyển động quay trục cơ học.
Động cơ bước là một thiết bị đầu vào - đầu ra kỹ thuật số. Nó đặc biệt phù hợp với loại ứng dụng mà tín hiệu điều khiển xuất hiện dưới dạng xung kỹ thuật số hơn là điện áp tương tự. Một xung kỹ thuật số tới bộ truyền động hoặc bộ dịch của động cơ bước sẽ làm cho động cơ tăng một góc chuyển động chính xác. Khi các xung kỹ thuật số tăng tần số, chuyển động bước chuyển thành chuyển động quay liên tục.
Một số ứng dụng khoa học và công nghiệp của động cơ bước bao gồm robot, máy công cụ, máy chọn và đặt, máy cắt dây và liên kết dây tự động, và thậm chí cả các thiết bị điều khiển chất lỏng chính xác.
II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Cấu tạo của động cơ bước tương đối liên quan đến động cơ điện một chiều. Nó bao gồm một nam châm vĩnh cửu giống như Rotor ở giữa và nó sẽ quay khi có lực tác động lên nó. Rôto này được bao bọc thông qua một không. của stato được quấn qua một cuộn dây từ tính trên nó. Stato được bố trí gần rôto để từ trường bên trong stato có thể điều khiển chuyển động của rôto.
Động cơ bước có thể được điều khiển bằng cách cấp điện cho từng stato một. Vì vậy, stato sẽ từ hóa và hoạt động giống như một cực điện từ sử dụng năng lượng đẩy lên rôto để chuyển động về phía trước. Việc từ hóa thay thế cũng như khử từ của stato sẽ dịch chuyển rôto dần dần và cho phép rôto chuyển sang khả năng kiểm soát tuyệt vời.
Nguyên lý làm việc của động cơ bước là Điện từ. Nó bao gồm một rôto được làm bằng nam châm vĩnh cửu trong khi stato được làm bằng nam châm điện. Khi nguồn cung cấp được cung cấp cho cuộn dây của stato thì từ trường sẽ được phát triển trong stato. Lúc này rôto trong động cơ sẽ bắt đầu chuyển động với từ trường quay của stato. Vì vậy, đây là nguyên lý làm việc cơ bản của động cơ này.
Trong động cơ này, có một miếng sắt mềm được bọc qua các stato điện từ. Các cực của stato cũng như rôto không phụ thuộc vào loại bước. Một khi các stato của động cơ này được cấp điện thì rôto sẽ quay để thẳng hàng với stato nếu không sẽ quay để có khe hở nhỏ nhất qua stato. Bằng cách này, các stator được kích hoạt nối tiếp để quay động cơ bước.
Mỗi vòng quay của động cơ bước được chia thành một số bước rời rạc, trong nhiều trường hợp là 200 bước và động cơ phải được gửi một xung riêng biệt cho mỗi bước. Động cơ bước chỉ có thể thực hiện một bước tại một thời điểm và mỗi bước có cùng kích thước.
Vì mỗi xung làm cho động cơ quay một góc chính xác, thường là 1,8°, nên vị trí của động cơ có thể được điều khiển mà không cần bất kỳ cơ chế phản hồi nào. Khi các xung kỹ thuật số tăng tần số, chuyển động bước chuyển thành chuyển động quay liên tục, với tốc độ quay tỷ lệ thuận với tần số của xung.
Động cơ bước được sử dụng hàng ngày trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại vì chi phí thấp, độ tin cậy cao, mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp và cấu trúc đơn giản, chắc chắn, hoạt động trong hầu hết mọi môi trường.
- Góc quay của động cơ tỷ lệ với xung đầu vào.
- Động cơ có đầy đủ mô-men xoắn ở trạng thái dừng (nếu các cuộn dây được cung cấp năng lượng).
- Định vị chính xác và khả năng lặp lại của chuyển động vì động cơ bước tốt có độ chính xác từ 3 đến 5% của một bước và sai số này là không tích lũy từ bước này sang bước tiếp theo.
- Đáp ứng tuyệt vời để khởi động / dừng / đảo chiều.
- Rất đáng tin cậy vì không có chổi tiếp xúc trong động cơ. Do đó tuổi thọ của động cơ bước chỉ đơn giản là phụ thuộc vào tuổi thọ của ổ trục.
- Động cơ bước phản ứng với các xung đầu vào kỹ thuật số cung cấp khả năng điều khiển vòng hở, giúp động cơ điều khiển đơn giản hơn và ít tốn kém hơn.
- Có thể đạt được tốc độ quay đồng bộ rất thấp với tải được ghép trực tiếp với trục.
- Có thể nhận ra một loạt các tốc độ quay vì tốc độ tỷ lệ với tần số của các xung đầu vào.
III. Ứng dụng của động cơ bước.
Các ứng dụng của động cơ bước bao gồm:
- Máy công nghiệp - Động cơ bước được sử dụng trong đồng hồ đo ô tô và thiết bị sản xuất tự động máy công cụ.
- An ninh - sản phẩm giám sát mới cho ngành an ninh.
- Y tế - Động cơ bước được sử dụng bên trong máy quét y tế, máy lấy mẫu và cũng được tìm thấy bên trong chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số, máy bơm chất lỏng, mặt nạ thở và máy phân tích máu.
- Điện tử tiêu dùng - Động cơ bước trong máy ảnh cho các chức năng lấy nét và thu phóng máy ảnh kỹ thuật số tự động.
Và cũng có các ứng dụng máy kinh doanh, ứng dụng thiết bị ngoại vi máy tính.
IV. Top các động cơ bước tốt nhất cho CNC.
1. Động cơ bước RTELLIGENT NEMA 23.
- Chất liệu: Thép + hợp kim nhôm
- Kích thước động cơ: 57x57x80 mm
- Trọng lượng: 2,55 pound
- Mô-men xoắn: 2,2Nm
- Góc bước: 1,8° +/- 5%
Động cơ bước RTELLIGENT’s NEMA 23 là một động cơ bền bỉ và linh hoạt cao được làm bằng thép và hợp kim nhôm làm cho sản phẩm có tuổi thọ khá cao.
Quan trọng hơn, độ chính xác bước của động cơ nằm trong phạm vi 5% với góc bước cố định là 1,8 độ và có điện trở cách điện ít nhất 100M ohms với 500VDC. Ngoài ra, động cơ có thể chống lại điện áp lên tới 500VAC trong tổng thời gian một phút.
Thời gian chạy hướng tâm của thiết bị tối đa là 0,06, trong khi thời gian chạy dọc trục là tối đa 0,08. Hơn nữa, nhiệt độ có thể tăng lên đến 80 độ C, nhưng không còn nữa.
Thêm vào đó, mô-men xoắn của động cơ bước là 2,2 Newton-mét, với kích thước của động cơ là 57x57x80 mm. Và kết nối mặc định là Red A +, Blue A-, Green B + và Black B-.
Sẽ hữu ích nếu bạn cẩn thận trong việc sử dụng động cơ để đảm bảo rằng bạn kết nối nó với bộ điều khiển ổ đĩa chopper hoặc bất kỳ nguồn nào khác cung cấp điểm dòng điện không đổi vì bạn không thể kết nối động cơ trực tiếp với nguồn điện. Điều này sẽ làm cho động cơ bị cháy.
Cuối cùng, bạn không chỉ có thể sử dụng động cơ bước này với bộ định tuyến laser CNC mà còn có thể hoạt động với các máy như máy in 3D, thiết bị y tế, cánh tay robot và thậm chí cả đèn sân khấu.
2. Động cơ bước CNC STEPPERONLINE NEMA 23.
- Chất liệu: Thép + Kim loại + Đồng + Nhôm
- Kích thước động cơ: 57x57x56 mm
- Trọng lượng: 1,5 pound
- Mô-men xoắn: 1,26Nm
- Góc bước: 1,8°
Động cơ bước StepperOnline Nema 23 là động cơ lưỡng cực mạnh hơn các loại đơn cực thông thường và có độ chính xác và vị trí tốt hơn khi được sử dụng với máy CNC.
Với mô-men xoắn giữ 1,26 Nm và kích thước 57x57x56mm, động cơ StepperOnline có tổng cộng 4 dây dẫn, đường kính trục 6,35mm và chiều dài trục 20,6mm. Góc bước của động cơ là 1,8° có thể chạy 200 bước mỗi vòng quay và có điện trở pha là 0,9 ôm.
Điều tốt về động cơ này là nó được làm bằng thép, kim loại, đồng và nhôm. Điều này làm cho nó nhẹ, chỉ nặng 1,5 pound và có kích thước nhỏ, cho phép tính di động cao hơn.
Nó có thiết kế hình vuông và có thể chạy với tốc độ 1000 vòng / phút mà không cần tải. Điều này cho thấy hiệu quả của nó, cho phép chạm khắc tốt hơn trên một số vật liệu khác nhau thông qua máy CNC.
StepperOnline đi kèm với các kết nối Đen A +, Xanh lục A-, Đỏ B + và Xanh lam B-. Nhưng hãy đảm bảo rằng bạn không kết nối động cơ với nguồn điện trực tiếp; nếu không, nó sẽ cháy hết.
Thay vào đó, hãy sử dụng bộ điều khiển trình điều khiển chopper hoặc bất kỳ nguồn dòng điện không đổi nào khác để tránh bất kỳ tai nạn nào.
3. Động cơ bước CNC 4 trục NEMA 23 CNC.
- Mô-men xoắn: 2,8 N-m
- Nguồn cung cấp: 400W
- Góc bước: 1,8°
- Hỗ trợ phần mềm USB CNC
- Động cơ bước CNC 4 trục
Nếu bạn đang tìm kiếm một bộ Động cơ bước chính thức có thể hoạt động liền mạch với máy CNC của bạn, thì Động cơ bước 4 trục CNC Nema 23 của RattmMotor sẽ là sự lựa chọn tốt nhất của bạn.
Bộ dụng cụ này chứa động cơ bước CNC Nema-23 4 trục với trục kép và mô-men xoắn 2,8 N-m, rất phù hợp cho một máy CNC tự làm cỡ trung bình có thể khắc các vật liệu hàng ngày như gỗ, nhựa, v.v.
Các thông số kỹ thuật liên quan khác của động cơ bước bao gồm góc bước 1,8 ° với độ chính xác +/- 5% và độ chính xác điện trở +/- 10%, trong khi độ chính xác điện cảm là +/- 20%.
Nhưng vì đây là một bộ toàn bộ, bạn sẽ có một động cơ bước tuyệt vời và các vật dụng khác như bảng ngắt USB-CNC, bộ nguồn chuyển đổi, bộ điều khiển tay, cáp USB và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, trình điều khiển động cơ bước.
Bo mạch đột phá USB-CNC cho phép điều khiển động cơ một cách đặc biệt. Nhưng nhược điểm của điều này là hệ điều hành duy nhất mà bộ điều khiển hoạt động là Windows-7.
Và dung lượng ổ đĩa tối thiểu cần thiết để vận hành bộ điều khiển trên máy tính là 500 MB với RAM 512 MB và CPU 1 GHz.
Chuyển sang nguồn điện chuyển đổi, nó cho công suất 400-W trên 36-volt so với dòng điện 9,7 amps. Đây là đầu vào 100-120 VAC hoặc 200-240 VAC.
4. Động cơ bước HOBBY UNLIMITED NEMA 34.
- Chất liệu: Thép
- Kích thước động cơ: 86x86x118mm
- Trọng lượng: 8,44 pound
- Mô-men xoắn: 8,5Nm
- Góc bước: 1,8°
Hobby Unlimited Nema 34 là một động cơ bước lưỡng cực, bền và nặng, rất phù hợp cho các máy CNC Tự làm hoặc Máy tính để bàn dành cho những người có sở thích cũng như người mới.
Với điều này, bạn sẽ nhận được một động cơ có mô-men xoắn 8,5 N-m và chiều dài 118 mm. Hơn nữa, góc dốc của động cơ là 1,8° với độ chính xác +/- 5% và nhiệt độ môi trường từ -20°C đến xấp xỉ 50°C.
Ngoài ra, điện trở pha của động cơ là 0,5 ôm, trong khi điện trở cách điện bằng 100 mega-ohms so với dòng điện một chiều tối thiểu 500 volt.
Nhìn chung, động cơ có tuổi thọ cao vì nó được làm bằng thép và đi kèm với trục 14 mm với rãnh then 500. Nhưng động cơ có điện cảm cao, có nghĩa là nó sẽ hoạt động với điện áp cao và tốc độ chậm.
Tuy nhiên, do được làm bằng thép nên nó hơi cồng kềnh.
5. Động cơ bước USONGSHINE NEMA 17.
- Chất liệu: Kim loại
- Kích thước động cơ: 42x42x38 mm
- Mô-men xoắn: 0,42 Nm
- Góc bước: 1,8°
Rất hiếm khi thấy một thương hiệu cung cấp hầu hết mọi thứ liên quan đến sản phẩm với mức giá hợp lý. Nhưng Usongshine thực sự đã không còn bàn cãi để cung cấp động cơ bước tốt nhất hiện có.
Để bắt đầu, động cơ bước là Nema 17, vì vậy có nghĩa là kích thước của động cơ là 1,7 inch x1,7”, với chiều dài của động cơ là khoảng 1,5 inch. Vì vậy, nó là một động cơ khá nhỏ.
Nhưng đừng để bị lừa bởi kích thước nhỏ của nó. Bởi vì những gì nó thiếu về kích thước đã bù đắp cho nó ở các tính năng đặc biệt khác như điện trở thấp, làm tăng khả năng dẫn điện lên khá nhiều và không làm tăng nhiệt độ nhiều.
Để nói về số, mô-men xoắn của động cơ là 0,42 Nm. Nhưng ngay cả với điều này, nó có thể được sử dụng cho nhiều thứ khác nhau. Ví dụ, nó có thể được sử dụng với máy CNC tự làm, máy in 3D, sét sân khấu, máy dệt và thiết bị y tế.
Góc bước của động cơ là 1,8° với độ chính xác là +/- 5%, trong khi độ chính xác của điện trở là +/- 10% và độ chính xác của điện cảm là +/- 20%. Nhiệt độ của động cơ tăng lên 80°, trong khi nhiệt độ môi trường là 20° đến xấp xỉ 50.
Ngoài ra, độ bền cách điện là 500 VAC trong tổng thời gian một phút và các kết nối là Đen A +, Xanh lục A-, Đỏ B + và Xanh lam B-.
Tuy nhiên, điểm đặc biệt của động cơ này là cuộn dây động cơ và rôto bằng thép silicon. Điều này là do cuộn dây động cơ thực sự được làm hoàn toàn bằng 100% men đồng thông qua quá trình đi dây hiện tại.
Do đó, nó có khả năng chống cháy nổ và không tạo ra nhiều tiếng ồn, do đó làm cho động cơ hoạt động khá êm ái.
Tương tự, như tên gọi của nó, chính xác là vật liệu của rôto là thép silicon với lớp phủ bề mặt bằng nhựa epoxy cao su. Tất cả những điều này một lần nữa góp phần vào độ bền và tiếng ồn thấp của động cơ.
Và nếu điều đó vẫn chưa đủ, động cơ đi kèm với 1 cáp 4 chân và một đầu nối. Các kết nối là Đen A +, Xanh lục A-, Đỏ B + và Xanh lam B-.
Cuối cùng, stato của động cơ được thiết kế để đảm bảo rằng bánh răng stato vẫn được đánh bóng từ mọi phía. Điều này thực sự làm tăng thêm sự ổn định và tốc độ của động cơ.
6. Động cơ bước NEMA 17 của Motou.
- Chất liệu: Nhôm
- Kích thước động cơ: 1,7" x 1,7"
- Trọng lượng: 0,49 pound
- Mô-men xoắn: lớn hơn 330 mN.m
- Góc bước: 1,8°
Bộ 4 động cơ bước Nema 17 này chắc chắn sẽ là một bổ sung tuyệt vời cho máy CNC tự làm của bạn. Nó bền, hiệu quả và có thể xử lý nhiều giờ làm việc, tất cả đều ở một mức giá rất hợp lý.
Động cơ đi kèm với số đo mô-men xoắn giữ cao lớn hơn 330 mN.m, trong khi mô-men xoắn của nó là 18 mN.m. Nó có góc dốc 1,8° với độ chính xác +/- 0,09.
Ngoài ra, tần số chuyển đổi màu đen tối đa mà động cơ có thể đạt được là khoảng 2000 PPS, với quán tính quay là 43,2 g.cm.
Và vì động cơ là Nema 17, có nghĩa là kích thước là 1,7 inch x1,7 inch, trong khi mỗi động cơ chỉ nặng 0,22 kg, rất nhẹ.
Cuối cùng, nếu bạn lo lắng về việc động cơ tạo ra nhiều tiếng ồn, thì có lẽ việc động cơ đi kèm với một cánh quạt bên trong do Đức sản xuất và được bọc bằng cao su chắc chắn để giảm tiếng ồn là đủ để dập tắt nỗi lo của bạn.
7. Động cơ bước TWOTREES NEMA 17.
- Chất liệu: Thép
- Kích thước động cơ: 1,7" x 1,7" x 1,5"
- Mô-men xoắn: 42 N.cm
- Góc bước: 1,8°
Với cáp nguồn dài 1 m và đầu nối Harwin 4 chân được lắp sẵn để tất cả những gì bạn cần làm là cắm và chạy, động cơ bước lưỡng cực Nema 17 của TwoTrees thực sự là một điều kỳ diệu đáng để chiêm ngưỡng.
Động cơ bước có góc bước là 1,8° với độ chính xác góc +/- 5% và độ chính xác điện trở +/- 10%. Mặt khác, độ chính xác của điện cảm là +/- 20% và nhiệt độ có thể tăng lên tối đa là 80 °.
Nhiệt độ môi trường là 20° đến khoảng 50°, với điện trở cách điện là 100 M và độ bền ở 500 VAC trong tối đa 1 phút. Mômen giữ của động cơ đo tới 42 N.cm với dòng điện định mức 1,5 ampe.
Bạn có thể sử dụng động cơ với nhiều thứ khác nhau, bao gồm CNC, máy in 3D, cánh tay robot và các máy tương tự khác.
Có điện trở thấp và độ dẫn điện tốt hơn, động cơ bước có hiệu suất cao và không bị nóng. Và để đảm bảo với bạn về chất lượng cao của nó, nó đã được chứng nhận CE.
8. Động cơ bước tích hợp TOAUTO NEMA 23.
- Kích thước động cơ: 2.3" x 2.3"
- Mô-men xoắn: 2 N.cm
- Góc bước: 1,8°
Nếu bạn đang tìm kiếm thứ gì đó cực kỳ hiệu quả và có lẽ được trang bị công nghệ tiên tiến nhất mà bạn có thể tìm thấy, thì động cơ bước tích hợp vòng kín Nema 23 của ToAuto chắc chắn là động cơ bạn nên mua.
Vâng, nó hơi đắt so với các động cơ bước thông thường khác. Nhưng cái giá phải trả sẽ rất xứng đáng khi bạn bắt đầu sử dụng công nghệ làm đẹp này. Với kích thước 2,3" x 2,3", thiết bị được trang bị các thuật toán phản hồi mới nhất giúp toàn bộ thiết bị hoạt động hiệu quả đến kinh ngạc.
Ví dụ, không giống như nhiều động cơ bước khác, nó là một hệ thống vòng kín giúp loại bỏ tất cả các vấn đề về đồng bộ hóa. Nhưng đó không phải là tất cả.
Động cơ được trang bị công nghệ theo dõi vị trí, cho phép động cơ bước tự động điều chỉnh vị trí và đạt được độ chính xác cao.
Về cơ bản, công nghệ hoạt động bằng cách có một bộ mã hóa vị trí chạy ở hậu trường, nhưng tất nhiên, bạn không thể biết điều này bằng cách chỉ nhìn vào động cơ.
Và không chỉ điều này, bộ mã hóa cho phép kiểm soát dòng điện và kỹ thuật lọc, giải quyết vấn đề tần số cộng hưởng thấp. Điều này có nghĩa là không chỉ động cơ sẽ êm hơn nhiều, mà chuyển động cũng sẽ mượt mà ngay cả ở mức tốc độ thấp hơn.
Ngoài ra, động cơ về cơ bản là một hệ thống kết hợp của cả hai bước và cơ cấu phục vụ. Điều này giúp cho quá trình đồng bộ hóa theo thời gian thực diễn ra rất dễ dàng và làm cho động cơ có độ phản hồi cao và ổn định. Nó cũng làm cho nó rất nhanh.
Chắc hẳn bây giờ bạn đang nghĩ rằng phải có vấn đề quá nhiệt trong khi có quá nhiều tính năng trong một trường hợp nhỏ như vậy. Nhưng nó hoàn toàn trái ngược. Với hệ thống Encoder tại chỗ, dòng điện được điều chỉnh tự động theo tải. Vì vậy, không quá nóng, và điều này đạt được đồng thời đảm bảo đầu ra mô-men xoắn hoàn toàn.
Bây giờ đến các con số thực tế, mô-men xoắn giữ của động cơ là 2 N.m và động cơ có thể hỗ trợ 36 vôn trên dòng điện 5 ampe. Góc bước của động cơ là 1,8° với điện trở chỉ 0,4 ôm. Điện cảm đo 1,2 mh trong khi mô-men xoắn là 400 g. cm.
Cuối cùng, như bạn có thể đã đoán, máy có thể được sử dụng với bộ định tuyến CNC cùng với những thứ khác như robot và thiết bị y tế.
9. Động cơ bước ANET 42.
- Chất liệu: Thép
- Kích thước động cơ: 1,7" x 1,7" x 1,5"
- Mô-men xoắn: 0,4 N.m.
- Góc bước: 1,8°
Động cơ bước Anet 42 là động cơ bước thông thường, giá cả phải chăng hàng ngày của bạn để giúp bạn thực hiện các thao tác khắc đơn giản thông qua các máy CNC tự làm của mình.
Được làm bằng thép chắc chắn, động cơ bước là NEMA 17, có nghĩa là nó có kích thước 1,7 × 1,7 inch, với chiều dài 38 mm.
Nó có một góc dốc 1,8° và mô-men xoắn giữ 0,4 N.m. Cùng với đường kính trục là 5 mm. Bạn cũng sẽ nhận được một cáp kết nối 90 cm.
Ngoài ra, động cơ không ồn ào và có thể hỗ trợ điện áp 3,96 V với dòng điện 0,9 amps.
Và giống như mọi động cơ bước khác, bạn sẽ cần phải cẩn thận không cắm động cơ trực tiếp vào nguồn điện. Thay vào đó, hãy kết nối nó với bộ điều khiển ổ đĩa chopper hoặc với một số nguồn dòng điện không đổi khác để tránh động cơ bị cháy.
10. Động cơ bước DOITOOL NEMA 23 CNC.
- Chất liệu: Thép + Kim loại + Đồng + Nhôm
- Kích thước động cơ: 1,7" x 1,7" x 1,5 "
- Mô-men xoắn: 1,26 N.m.
- Góc bước: 1,8°
Động cơ bước DOITOOL Nema 23 là động cơ lưỡng cực với kích thước 2,24 × 2,24 × 2,2 inch. Nó là một thiết bị khá chắc chắn được làm từ thép, kim loại, đồng và nhôm.
Góc bước của động cơ là 1,8° với dòng điện danh định là 2,8 ampe và có điện trở pha là 0,9 ôm. Độ tự cảm của động cơ là 2,5 mH với độ chính xác của độ tự cảm là +/- 20%.
Nó đi kèm với mô-men xoắn giữ 1,26 N.m và nặng khoảng 1,5 pound. Đường kính trục của động cơ là 6,35 mm, có tổng cộng 4 dây dẫn, với mỗi dây dẫn có kích thước 300 mm.
Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !
Hotline / Zalo: 0903 666 014
Website: https://uniduc.com/vi
-------------////--------------------------------------------////------------
HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.
