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Les moteurs pas à pas sont connus pour leur positionnement précis et leurs capacités de transmission de couple élevées à basse vitesse, mais ils doivent être soigneusement dimensionnés pour s'assurer que le moteur correspond aux paramètres de charge et d'application afin de minimiser la possibilité de décrochage ou de calage du moteur. . L'ajout d'une boîte de vitesses à un système de moteur pas à pas peut améliorer les performances du moteur en réduisant le rapport d'inertie de la charge au moteur, en augmentant le couple à la charge et en réduisant les vibrations du moteur.
Rapport d'inertie de la charge de décélération au moteur
La raison pour laquelle le moteur pas à pas perd le pas dans l'application est l'inertie. Le rapport de l'inertie de la charge à l'inertie du moteur détermine la capacité du moteur à entraîner et à contrôler la charge, en particulier dans les parties d'accélération et de décélération du mouvement. Si l'inertie de la charge est particulièrement supérieure à l'inertie du moteur, le moteur éprouvera des difficultés lors du contrôle de la charge. Et une surcharge (plus de pas que requis par l'instruction) ou un signal d'impulsion négatif (en décalage) peut se produire. Un rapport d'inertie très élevé du moteur de charge peut entraîner un courant excessif du motoréducteur et un calage.
Une façon de réduire le rapport d'inertie consiste à utiliser un moteur plus gros avec une inertie plus élevée. Cependant, cela signifie un coût plus élevé, un poids plus élevé et entraîne également un effet de ruissellement sur d'autres parties du système, telles que les couplages, les câbles et les composants d'entraînement. Cependant, l'ajout d'un réducteur au système peut réduire le rapport charge / inertie, qui est le carré du rapport de réduction.
Augmenter le couple à la charge
Une autre raison d'utiliser un moteur pas à pas avec une boîte de vitesses est qu'il peut ajouter plus de couple pour entraîner la charge. Lorsque la charge est entraînée par une combinaison moteur-réducteur, le réducteur est multiplié par le couple du moteur, qui est proportionnel au rapport de réduction et au rendement du réducteur.
Cependant, bien que la boîte de vitesses puisse augmenter le couple, la vitesse sera réduite. (C'est pourquoi ils sont parfois appelés «réducteurs de vitesse» ou (réducteurs à engrenages)) En d'autres termes, lorsqu'une boîte de vitesses est ajoutée au moteur, le moteur doit tourner plus vite pour fournir la vitesse cible Pour entraîner la charge.
Le rapport entre la réduction du couple du moteur pas à pas et l'augmentation de la vitesse est le même, ce qui est dû au couple de démarrage et à d'autres pertes. La relation inverse qui existe entre la vitesse et le couple signifie qu'avant que le moteur ne puisse fournir le couple requis (même s'il est multiplié par le rapport de réduction), la seule chose réelle est d'augmenter la vitesse.
Réduit la résonance et les vibrations
Cependant, augmenter la vitesse du moteur présente un avantage. La vitesse supplémentaire du moteur Une fois la boîte de vitesses installée, le moteur tourne en dehors de la plage de fréquences de résonance, et les secousses et les vibrations peuvent entraîner une perte de pas ou même un calage du moteur.
Afin de garantir que la boîte de vitesses a le couple, la vitesse et l'inertie corrects, il est très important de choisir une boîte de vitesses de haute précision à faible jeu, en particulier lors du raccordement de la boîte de vitesses à un moteur pas à pas.
Rappelez-vous que le moteur pas à pas fonctionne dans un système en boucle ouverte et que le jeu dans la boîte de vitesses réduira la précision de positionnement du système et qu'il n'y a pas de rétroaction pour surveiller ou corriger l'erreur de réglage. C'est pourquoi les applications pas à pas utilisent généralement des réducteurs planétaires de haute précision avec un jeu aussi faible que 2 à 3 minutes d'arc. Certains fabricants peuvent fournir des moteurs pas à pas avec des engrenages harmoniques, qui peuvent démontrer un jeu nul dans de nombreux scénarios d'application.
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