Двигатели nema характеристики: Шаговые двигатели nema 23, серия шаговых двигателей 57BYGH

Содержание

Шаговый двигатель для ЧПУ станка. Какой выбрать?

Чтобы понимать какой шаговый двигатель для ЧПУ станка вам необходим, нужно знать требования к крутящему моменту и частоте вращения (скорости). Лучший шаговый двигатель будет способен обеспечить необходимый крутящий момент и при этом быть достаточно быстрым. Очень легко переплатить за слишком большой шаговый двигатель или выбрать слабый. Это руководство может помочь вам выбрать шаговый двигатель, который вам нужен для вашего приложения с ЧПУ.

Как специалиста по ЧПУ и консультанта, меня часто спрашивают рекомендации по шаговым двигателям от людей, которые хотят сделать ЧПУ или заменить двигатель в существующем ЧПУ.

Я предлагаю им свои лучшие варианты в зависимости от категории шагового двигателя:

  • STEPPERONLINE NEMA 17 Stepper Motor
  • STEPPERONLINE NEMA 23 Stepper Motor
  • TOAUTO Integrated Closed-Loop NEMA 23 Stepper Motor with Driver
  • Hobby-Unlimited NEMA 34 Stepper motor

Вот лучшие шаговые двигатели, доступные сегодня [2021] для приложений ЧПУ.

Шаговый двигатель Пиковый ток Удерживающий крутящий момент
1. Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 17 84 унций дюйм
2. Шаговый двигатель Usongshine NEMA 17 1,5 А 60 унций в
3. Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 23 2,8 А 178,5 унций дюйм
4. Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 23 (3A) 3,0 А 269 ​​унций в дюймах
5. Шаговый двигатель NEMA 23, 4,2 А с высоким крутящим моментом 4,2 А 425 унций дюйм
6. Шаговый двигатель TOAUTO с замкнутым контуром NEMA 23 3,0 А 283 унций дюйм
7. Комплект шагового двигателя RATTM NEMA 23 4,0 А 425 унций дюйм
8. Шаговый двигатель Hobby-Unlimited NEMA 34 6.0A 1200 унций в

Лучшие шаговые двигатели для ЧПУ

Лучшие шаговые двигатели NEMA 17

1.

Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 17 — лучший высокоточный шаговый двигатель.

NEMA 17-2A Stepper Motor for CNC

Номинальный ток
Удерживающий крутящий момент 84 унций дюйм
Совместимый драйвер TB6600 или DM542T (и выше)

Краткие технические характеристики

Двигатель STEPPERONLINE NEMA 17, вероятно, является самым популярным шаговым двигателем NEMA 17 на сегодняшний день, и не без оснований. Удерживающий момент на этом двигателе составляет 84 унции на дюйм, что довольно много для двигателя NEMA 17 и подходит для большинства настольных ЧПУ и лазерных граверов. Фактически, он также идеально подходит для 3D-принтеров. Для сравнения: большинство настольных ЧПУ 30 x 18, представленных сегодня на рынке, таких как ЧПУ Sainsmart 3018, работают на шаговых двигателях с удерживающим моментом 35 унций на дюйм и номинальным током 1,3 А. Таким образом, крутящий момент более чем вдвое больше, чем у популярных настольных ЧПУ.

Этот шаговый двигатель для фрезерного станка с ЧПУ — отличный выбор для большинства любителей. Он может выдерживать максимальный ток 2А на фазу. Для запуска этого шагового двигателя вам нужен драйвер шагового, который имеет свое максимальное значение тока выше, чем 2 А. Наиболее популярные и рентабельные те, которые отвечают этому критерию являются TB6600 и DM542T. С этим двигателем у вас есть потенциал для создания настольного ЧПУ, который будет более мощным и плавным, чем любой из настольных ЧПУ стоимостью менее 500 долларов, представленных на рынке.

Однако вам также необходимо сопоставить с этим правильный контроллер. Убедитесь, что вы используете шаговый драйвер, такой как TB6600 или лучше, с этим двигателем 2A. Я говорю это, потому что многие бюджетные контроллеры ЧПУ GRBL на рынке имеют встроенные драйверы шагового двигателя, и большинство из них либо A4988, либо DRV8825.

Технически вы можете запустить этот двигатель с помощью шагового драйвера A4988 или DRV8825 при низком токе, но вы не сможете извлечь из него полную производительность. Если вы попытаетесь запустить его с этими драйверами на 2А, ожидайте, что через некоторое время он сгорит.

Для тех, кто интересуется, какой крутящий момент этот шаговый двигатель будет генерировать при разных оборотах при напряжении 24 В, это может помочь — Таблица крутящего момента в / с для шагового двигателя NEMA 17.

Этот двигатель имеет угол шага 1,8 градуса, а точность угла шага этого двигателя составляет +/- 5%. Индуктивность этого двигателя составляет 3,0 мГн, что меньше рекомендованной максимальной индуктивности 5,0 мГн. Это помогает достичь хорошего крутящего момента даже на более высоких оборотах. Он также имеет номинальную температуру окружающей среды 10-50 ° C и максимальную номинальную температуру 80 ° C.

Почти все пользователи этого двигателя сообщают о температуре ниже этой номинальной и лишь немного нагреваются при работе с током 1 А. Отличное управление нагревом этого двигателя помогает избежать пропуска шагов, которые случаются, когда шаговый двигатель становится слишком горячим. Этот шаговый двигатель поставляется с четкой документацией о том, какой из четырех проводов куда идет, и это действительно полезно, если вы не являетесь экспертом.

Если вам нужно несколько двигателей NEMA 17 вместо одного, я предлагаю вам выбрать этот набор из 5 двигателей NEMA 17 для оптовой скидк.

ЗА:

  • Высокий крутящий момент среди двигателей NEMA 17.

МИНУСЫ:

  • Требуется шаговый драйвер TB6600 или лучше.

2. Шаговый двигатель Usongshine NEMA 17

Usongshine NEMA 17 1.5A Шаговый двигатель

Номинальный ток 1,5 А
Удерживающий крутящий момент 60 унций в
Совместимый драйвер A4988 или DRV8825 (и выше)

Краткие технические характеристики

Шаговый двигатель Usongshine NEMA 17 с удерживающим моментом 60 унций является прочным биполярным шаговым двигателем. Чтобы запустить этот шаговый двигатель, вам понадобится шаговый драйвер с максимальным номинальным током выше 1,5 А. Самыми популярными из них, отвечающими этому критерию, являются драйверы A4988, DRV8825 и TB6600. Если у вас есть контроллер со встроенными драйверами шагового двигателя, просто убедитесь, что у него есть драйвер A4988 или лучше (с точки зрения ампер). Какой бы шаговый драйвер вы ни выбрали или уже имеете, убедитесь, что ток, протекающий от него к двигателю, должен быть ниже номинального тока шагового двигателя, то есть 1,5 А.

Длина кабеля этого двигателя составляет 1 метр с четырьмя проводами, что является стандартом для биполярных шаговых двигателей в наши дни. Он представляет собой шаговый двигатель с углом наклона 1,8 градуса, что означает, что он будет делать 200 шагов на каждый полный оборот. Точность угла шага этого двигателя составляет +/- 5%, и большинство пользователей сообщают о минимальном количестве пропущенных шагов, если только они не работают постоянно с максимальной силой тока.

Печатные платы в моторном отсеке были модернизированы по сравнению с предыдущими версиями, чтобы обеспечить более плавное движение мотора. Вся поверхность двигателя покрыта эпоксидной смолой, что придает ему более высокую стабильность и низкий уровень шума. Мотор Usongshine, как и его корпус, также отличается высокой стабильностью, равномерной скоростью работы и низким уровнем шума. Медные катушки, используемые в двигателе и роторе из кремнистой стали, равномерно рассеивают тепло. Ротор из кремнистой стали вместе с прорезиненной поверхностью обеспечивает стабильную производительность, низкий уровень шума и более длительный срок службы продукта.

Этот двигатель работает при температуре около 50 ° C при нормальной нагрузке и нагревается до 70 ° C при максимальном номинальном токе 2А. Производитель не указывает индуктивность этого двигателя, но она низкая, что дает этому двигателю разумный крутящий момент даже при более высоких оборотах. Низкое сопротивление также увеличивает теплопроводность двигателя, обеспечивая как лучшую производительность, так и снижение потерь тепла. В целом, этот шаговый двигатель NEMA 17 — надежный вариант для любого настольного гравера, лазерного гравера или 3D-принтера.

Плюсы:

  • Хорошая совместимость с бюджетными шаговыми драйверами и контроллерами.

Минусы:

  • Более низкий крутящий момент по сравнению с двигателем StepperOnline NEMA 17 на 84 унции.

Лучшие шаговые двигатели NEMA 23

1. STEPPERONLINE NEMA 23 2.8A ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ с ЧПУ

Шаговый двигатель для ЧПУ NEMA 23 2.8A

Номинальный ток 2,8 А
Удерживающий крутящий момент 178,5 унций дюйм
Совместимый драйвер TB6600 или DM542T (и выше)

Краткие технические характеристики

Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 23 в целом является лучшим выбором среди шаговых двигателей NEMA 23, если вы ищете двигатель, уравновешивающий цену и крутящий момент. Биполярный двигатель развивает крутящий момент 178,5 унций на дюйм и имеет фиксированный угол шага 1,8 градуса. Этот шаговый двигатель может выполнять большинство задач, необходимых для DIY-маршрутизатора с ЧПУ, который режет дерево, пластик, алюминий и печатные платы.

В качестве эталона популярный ЧПУ Openbuilds Lead (размер 60 x 60 дюймов) имеет шаговый двигатель NEMA 23 на 175 унций, что очень близко к этому шаговому двигателю. Большинство 7-дюймовых токарных станков и небольших фрезерных станков, таких как настольный Sherline, работают с крутящим моментом 170-280 унций. Он имеет сопротивление 0,9 Ом и рассчитан на ток 2,8 А на фазу.

Корпус размером 57x57x56 мм состоит из смеси стали, меди и алюминия. Это обеспечивает долговечность двигателя, а также меньший вес по сравнению с двигателями NEMA 23 с аналогичным крутящим моментом. Двигатель StepperOnline NEMA 23 весит 1,54 фунта (700 г). Двигатель также может работать со скоростью 1000 об / мин на холостом ходу и в целом обладает высокой эффективностью при резке различных материалов.

Вы можете запустить этот двигатель с помощью драйвера TB6600 или драйвера DM542T. Конечно, вы можете использовать даже лучшие драйверы, если это требуется. Управляющее напряжение, необходимое для работы этого шагового двигателя, составляет 24-48 В, что является стандартным для большинства двигателей NEMA 23. Он имеет 4 подводящих провода и провод длиной 300 мм. Индуктивность этого двигателя составляет 2,5 мГн, что довольно мало, что дает ему высокий крутящий момент даже при высоких оборотах.

ЗА:

  • Легкий (700 г)

2. Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 23 3.0A — лучший 

высокоскоростной шаговый двигатель.

Шаговый двигатель STEPPERONLINE NEMA 23 3.0A — лучший высокоскоростной шаговый двигатель.

Номинальный ток 3 А
Удерживающий крутящий момент 269 ​​унций в дюймах
Совместимый драйвер TB6600 или DM542T (и выше)

Краткие технические характеристики

Этот двигатель StepperOnline NEMA 23 имеет тот же размер (форм-фактор), что и двигатель NEMA 23 2,8 А, указанный выше. Тем не менее, он имеет максимальный ток 3 А на фазу и удерживающий момент 269 унций. Это больше, чем 178,5 унций в двигателе 2,8A NEMA 23. Вопрос в том, нужно ли оно вам? Трудно сказать, нужно ли вам это, не зная, с какой скоростью вы хотите, чтобы ваш станок резал.

Скорость движения ЧПУ зависит от скорости подачи и зависит от числа оборотов вашего шагового двигателя. Проблема в том, что крутящий момент, который вы получаете от шагового двигателя, линейно падает при увеличении числа оборотов, чтобы маршрутизатор двигался быстрее. Для этого двигателя NEMA 23 вы по-прежнему получаете около 80% его максимального крутящего момента, то есть около 226 унций на дюйм при 400 об / мин, при работе от источника питания 48 В постоянного тока.

График крутящего момента

Если вам требуется более 400 об / мин, и вам нужен крутящий момент более 250 унций даже на этой скорости, я предлагаю вам перейти к следующему двигателю в этом списке с более высоким крутящим моментом. Этот двигатель также имеет более высокое сопротивление (1,12 Ом). Он также может работать с драйвером TB6600 или драйвером шагового двигателя DM542T.

Управляющее напряжение, необходимое для работы этого шагового двигателя, составляет 24-48 В, что является стандартным для большинства двигателей NEMA 23. Этот двигатель также имеет те же 4 вывода, но имеет большую длину вала — 21 мм по сравнению с предыдущим двигателем NEMA 23, который имеет длину 20,6 мм.

ЗА:

  • Обеспечивает более высокий крутящий момент
  • Доступная цена

3. Шаговый двигатель для ЧПУ с высоким крутящим моментом NEMA 23 4.2A — лучший шаговый двигатель с высоким крутящим моментом

Шаговый двигатель для ЧПУ NEMA 23 4.2A

Номинальный ток 4,2 А
Удерживающий крутящий момент 425 унций дюйм
Совместимый драйвер DM542S (и выше)

Краткие технические характеристики

Это действительно монстр среди двигателей NEMA 23 и шаговый двигатель с высоким крутящим моментом. Этот шаговый двигатель с номинальным током 4,2 А на фазу и крутящим моментом 425 унций обычно является самым мощным из всех фрезерных станков с ЧПУ, которые режут такие материалы, как дерево, пластик, алюминий и печатные платы. Вы можете подняться выше этого только в том случае, если хотите серьезно обработать металл. Даже тогда в этом может не быть необходимости.

Многие большие токарные станки (10 x 22 или 10 x 32 дюйма) и тяжелые настольные мельницы (оси X и Y) имеют крутящий момент в пределах 400-600 унций на дюйм. Этот двигатель имеет действительно впечатляющую кривую зависимости крутящего момента от частоты вращения.

Кривая зависимости крутящего момента от частоты вращения

Если вы посмотрите на кривую, он обеспечивает скорость вращения 283 унции в минуту даже при 360 об / мин при работе от источника питания 36 В. Вы можете рассчитывать на еще большую мощность с 48 В постоянного тока. Этот шаговый двигатель может работать на умеренных скоростях с использованием драйвера DM542T, в то время как TB6600 может быть слишком слабым для этого двигателя. Если вы действительно хотите довести этот двигатель до предела, то есть до 4,2 А, вы должны получить драйвер, который может обрабатывать не менее 5 А, например DM542S (5,0 А), или DM556 (5,6 А), или Trinamic TMC5160 (входит в xPro V5 ).

Мотор имеет четыре провода с углом шага 1,8 градуса. Длина выводов на проводах составляет 400 мм (40 см). Как и следовало ожидать, этот двигатель довольно тяжелый для NEMA 23. Он весит 4 фунта (1,8 кг). Напряжение питания для этого двигателя должно быть в диапазоне 24-48 В постоянного тока. Этот двигатель имеет максимальную номинальную температуру 80 ° C. Если он нагревается больше, возможно, вам потребуется обновить драйвер шагового двигателя. В целом это то, что вам нужно, если вы хотите абсолютную мускулатуру размером с NEMA 23.

ЗА:

  • Очень высокий крутящий момент даже на высоких оборотах.
  • Практически никогда не пропускает шаг даже после долгого использования.

МИНУСЫ:

  • Тяжелый и требует драйверов 5А для полной производительности.

4. Интегрированный шаговый двигатель Nema23 с замкнутым контуром и драйвером TOAUTO — лучший шаговый двигатель с замкнутым контуром

TOAUTO NEMA 23 Шаговый двигатель с замкнутым контуром

Номинальный ток 3 А
Удерживающий крутящий момент 283 унций дюйм
Совместимый драйвер Встроенный драйвер

Краткие технические характеристики

Шаговый двигатель TOAUTO NEMA 23 — хороший выбор, если вам нужен шаговый двигатель с обратной связью вместо шагового двигателя с открытым контуром. Шаговый двигатель с обратной связью имеет высокий удерживающий момент 283 унций на дюйм. Драйвер на 36 В, 5 А прилагается к двигателю, поэтому вам не нужно искать совместимый шаговый драйвер. Все двигатели, перечисленные перед этим двигателем, являются двигателями с разомкнутым контуром. Двигатели с разомкнутым контуром страдают от отсутствия обратной связи с контроллером.

Самым большим преимуществом выбора шагового двигателя с обратной связью является то, что он дает обратную связь контроллеру, аналогичную сервомотору, при почти 1/3 стоимости сервомотора. Шаговые двигатели с разомкнутым контуром могут иногда пропускать шаги, особенно при работе на предельных значениях тока, когда двигатель становится слишком горячим. Дополнительная обратная связь, которая передается контроллеру в шаговом двигателе с обратной связью, дает ему возможность либо корректировать свое положение, либо останавливаться после каждого движения в случае пропущенных шагов. Если вы выполняете критически важную работу, когда пропущенный шаг может испортить вашу заготовку, то шаговый двигатель с обратной связью может быть лучшим вариантом для вас. Он предупреждает вас о пропущенном шаге и останавливает движение, чтобы вы могли внести изменения во вводимые данные.

Шаговый двигатель с замкнутым контуром также работает холоднее, чем эквивалентный по крутящему моменту шаговый двигатель с разомкнутым контуром, поскольку он определяет фактическую нагрузку и подает только необходимый ток. В положении останова (0 об / мин) он почти прекращает подачу тока, что приводит к отсутствию нагрева, в то время как шаговый двигатель с разомкнутым контуром наиболее сильно нагревается в положении останова.

Синхронизация в реальном времени гибридной ступенчатой ​​сервосистемы обеспечивает обратную связь для очень быстрого пуска и останова, стабильности остановки при нулевой скорости. Технология отслеживания положения, используемая в замкнутой системе реального времени, гарантирует отсутствие потери синхронизации. Он работает, устанавливая датчик положения за шаговым двигателем. Датчик положения обеспечивает максимальную точность шага или позиционирования. Кодировщик также применяет методику кодирования и фильтрации для преодоления проблемы резонанса. Это приводит к плавному и точному движению на низкой скорости и устраняет проблемы шума и вибрации, с которыми сталкиваются традиционные шаговые двигатели.

В гибридной системе сервопривода применяется метод управления током, который приводит к увеличению скорости на 30% и улучшает эффективный крутящий момент на 70%. Комбинированный эффект — работа с высоким крутящим моментом на высокой скорости. Эта система драйвера двигателя не требует дополнительной настройки и, как и другие шаговые двигатели, работает по принципу «plug-and-play».

ЗА:

  • Технология отслеживания местоположения обеспечивает лучшую синхронизацию в реальном времени
  • Поставляется с шаговым драйвером
  • Не сильно нагревается

МИНУСЫ:

  • Двигатель NEMA 23 будет иметь вал 0,25 дюйма, в то время как этот шаговый двигатель имеет вал 0,327 дюйма, и, следовательно, он больше похож на NEMA 24.
  • Дороже, чем другие двигатели NEMA 23.

5. Комплект шагового двигателя NEMA 23

Комплект шагового двигателя NEMA 23

Номинальный ток 2,8-4 А
Удерживающий крутящий момент 200 -425 унций дюйм
Совместимый драйвер FMD2740C (и выше)

Краткие технические характеристики

Если вам нужны шаговые двигатели для вашего ЧПУ и вы не хотите беспокоиться о поиске совместимых шаговых драйверов и источника питания, тогда этот комплект для вас. Этот комплект шагового двигателя с ЧПУ включает 4 мощных шаговых двигателя NEMA 23, драйвер шагового двигателя FMD2740C или аналог, контроллер, источник питания и коммутационную плату. В комплект входит шаговый двигатель NEMA 23, который способен создавать удерживающий момент 425 унций на дюйм с точностью шага 5%. Точность сопротивления и индуктивности 10 и 20 процентов соответственно гарантирует, что двигатель следует фиксированному углу шага 1,8 градуса.

Импульсный источник питания имеет мощность 400 Вт и представляет собой единственный выход, производящий 36 В / 9,7 А, а входной — 100–120 В переменного тока или 200–240 В переменного тока. Коммутационная плата USB с ЧПУ обеспечивает простое подключение через USB. Плата оснащена высокопроизводительным контроллером движения, обеспечивающим исключительное управление двигателем. Е

ЗА:

  • Все в одном комплекте и нет необходимости проверять наличие дополнительных совместимых драйверов и расходных материалов.

Лучшие шаговые двигатели NEMA 34

1. Hobby-Unlimited Шаговый двигатель 

NEMA 34 — Лучший шаговый двигатель NEMA 34

Шаговый двигатель NEMA 34

Номинальный ток
Удерживающий крутящий момент 1200 унций в
Совместимый драйвер DM860T (и выше)

Краткие технические характеристики

Это шаговый двигатель NEMA 34 с удерживающим моментом 1200 унций и номинальным максимальным током 6 А на фазу. Удерживающий момент на нем в три раза больше, чем у предыдущего двигателя NEMA 23 с номиналом 4,2 А. Этот двигатель подходит для оси Z тяжелых настольных фрезерных станков. Один двигатель такого размера теоретически может поднять вес 75 фунтов, и этот шаговый двигатель является определением сверхмощного шагового двигателя.

Единственная причина, по которой вам понадобится этот двигатель для DIY-фрезерного станка с ЧПУ, — это если вы хотите вести постоянную производственную работу и вам нужно немного дополнительных преимуществ, которые вы получаете от более высокой мощности. Однако за дополнительную мощность приходится платить. Для этого двигателя вам потребуются монтажные кронштейны большего размера.

Кроме того, проверьте, в каком приложении, в котором вы используете двигатель, есть место для двигателя размером 86 x 86 мм и длиной 114 мм. Если вам нужно использовать такой мощный двигатель, убедитесь, что остальная часть вашей механической системы выдержит его. Вам нужно очень жесткое и прочное шасси, способное выдержать высокий крутящий момент, создаваемый этим двигателем. Если вы запустите это на слабой механической системе, которая не может выдержать нагрузку, вся установка может рухнуть и вызвать повреждение. Чтобы запустить этот двигатель, вам понадобится драйвер, способный выдавать больше, чем 6А.

Driver DM860T шагового является хорошим выбором для этого мотора. Он предназначен для работы двигателей NEMA 34 и NEMA 42 с диапазоном тока 2,4–7,2 А и источником питания 18–80 В переменного тока или 36–110 В постоянного тока. Этот двигатель NEMA 34 имеет четыре подводящих провода. Также он весит 7,5 фунтов (3,4 кг). Сверхмощный шаговый двигатель HobbyUnlimited со стальным корпусом рассчитан на длительный срок службы. Двигатель обеспечивает высокий удерживающий момент 1200 унций на дюйм за счет длинного 14-миллиметрового вала со шпоночной канавкой 5 мм. Двигатель имеет фиксированный угол шага 1,8 градуса и точность шага 5 процентов. Двигатель также работает при температуре окружающей среды от 20 ° C до 50 ° C (приблизительно).

ЗА:

  • Высокий крутящий момент
  • Прочный корпус, рассчитанный на длительный срок службы

МИНУСЫ:

  • Тяжелый — 3,6 кг

На что следует обратить внимание, прежде чем выбирать шаговый двигатель для вашего ЧПУ

  • Определение размеров NEMA: Как правило, с увеличением размера NEMA мощность и крутящий момент двигателя возрастают. Тем не менее, проверьте удерживающий момент, так как это возможно для двигателей NEMA 17.
  • Перекуп: шаговые двигатели легко перекупить. Любая избыточная мощность с точки зрения крутящего момента сверх безопасного предела — это бесполезная трата, которая никогда не будет использована. Вам нужно будет больше потратиться на источник питания, шаговый драйвер и контроллер, чтобы получить дополнительный крутящий момент, который вам действительно не нужен.
  • Крутящий момент и частота вращения : сначала оцените крутящий момент и число оборотов в минуту, необходимые для вашего приложения, а затем определите все остальное, что вам нужно, например, шаговые драйверы, источник питания и контроллеры. По мере увеличения числа оборотов шагового двигателя крутящий момент в шаговом двигателе падает почти пропорционально. Это можно компенсировать путем подачи более высокого входного напряжения через шаговый драйвер. Однако это означает, что вам нужно управлять повышенным теплом с помощью какого-то охлаждающего механизма.
  • Индуктивность : двигатели с низкой индуктивностью имеют лучший крутящий момент при более высоких оборотах. Как правило, предпочтительны двигатели с индуктивностью ниже 5 мГн.
  • Нагрев: чем больше ток в двигателе, тем больше тепла. Как правило, каждые 10% снижения тока приводят к снижению нагрева на 20%.
  • Требуемая мощность: предположим, что у вас есть четыре шаговых двигателя, требующих 2,8 А. Это означает, что всего требуется 4 x 2,8 = 13,2 А. Если номинальное напряжение 24 В, то номинальная мощность будет В * I = 24 x 13,2 = 316,8 Вт. Так что здесь в этом случае отлично подойдет блок питания 350 Вт 15 А.

Часто задаваемые вопросы

Шаговый двигатель какого размера следует использовать для фрезерного станка с ЧПУ?

Шаговые двигатели, используемые в фрезерных станках с ЧПУ, обычно представляют собой шаговые двигатели NEMA 17, NEMA 23 или NEMA 34 с удерживающим моментом от 30 унций (NEMA 17) до 1000 унций (NEMA 34).

  • Шаговые двигатели NEMA 17 используются в гравировальных станках с ЧПУ и небольших настольных фрезерных станках с ЧПУ.
  • Шаговые двигатели NEMA 23 используются в большинстве фрезерных станков с ЧПУ для любителей.
  • Шаговые двигатели NEMA 34 используются в промышленных фрезерных станках с ЧПУ и тяжелых настольных ЧПУ.

Номер NEMA относится к размеру корпуса шагового двигателя и не указывает напрямую на механические возможности двигателя.

Что лучше сервопривода или шагового двигателя?

Сервомоторы лучше подходят для приложений, требующих высокой точности и высокого крутящего момента даже на высоких скоростях. Однако серводвигатели более сложны, работают в замкнутом контуре и дороги по сравнению с шаговыми двигателями. Шаговые двигатели имеют разомкнутый контур и намного дешевле. Шаговые двигатели идеально подходят для любительского и непромышленного применения.

Как долго служат шаговые двигатели?

Шаговые двигатели обычно служат около 5 лет. Большинство шаговых двигателей проходят испытания на работу в течение 10 000 часов, и, учитывая типичный вариант использования, они могут прослужить 5 лет.

В чем недостатки шагового двигателя?

Недостатки шаговых двигателей в том, что крутящий момент быстро падает с увеличением числа оборотов, что может сделать их бесполезными для приложений, требующих высокой скорости.

Шаговый двигатель Nema 17HS19-2004S1

Добрый день!

Некоторое время назад самостоятельно начал собирать 3D принтер HyperCube. Заказал набор самых дешевых шаговых двигателей nemo 17, как позже выяснилось, что экономить не стоило, хотя бы на двигателе, который стоит на подаче экструдера. При печати температура двигателя превышала 60 градусов, собственно из-за чего и пришлось заказать более мощный двигатель.

Шаговый мотор NEMA 17 — это биполярный двигатель с высоким крутящим моментом. Может поворачиваться на заданное число шагов. За один шаг совершает оборот на 1,8°, соответственно полный оборот на 360° осуществляет за 200 шагов.

Биполярный двигатель имеет две обмотки, по одной в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля переполюсовывается драйвером. Соответственно, от мотора отходят четыре провода.

Упаковка:

Инструкция/характеристики:

Внешний/внутренний вид:

Этот двигатель координатно от других шаговых двигателей типа nemo 17 ничем не отличается.


На фотографии виден конструктивный просчет в виде отверстия для проводов, через которое может попасть грязь внутрь двигателя. Это не критично, я закрыл отверстие с помощью изоленты.

Размеры:


Двигатель подачи был временно закреплен на стяжки)

При скорости 100% двигатель нагревался до:


при скорости 200%:


Во избежании перегрева (пока доставлялся новый двигатель) временно установил два кулера:

Двигатель старый/новый:

Новый двигатель выглядит надежнее:


Замеры показали, что температура уменьшилась практически в два раза:

на скорость 100%:


на скорость 200%:


Все замеры производились спустя 30 минут, после начала

Мои двигатели работают от 12 вольт, на тематических форумах есть информация о переделки RAMPS на 24 вольтовою систему, благодаря, которой двигатели меньше греются, пока времени на переделку нет, но в планах есть.

Итог:

Двигатель работает стабильно, выполнен качественно.

Единственным минусом считаю, что не продуман вывод проводов, через него виднеется обмотка, на которую может легко попасть различный мусор, что повлияет на работу двигателя. Я решил эту проблему синей изолентой.

Распечатал крепление, подключил в плате RAMPS и все заработало как надо.

Конечно можно было переделать RAMPS на 24 вольта, но я не думаю, что эффект будет более результативный.

Результатом установки нового двигателя полностью доволен, параметры шага подачи экструдера (95) в прошивке менять не пришлось. К покупке рекомендую.

Если есть вопросы, обращайтесь, постараюсь на них ответить.

Всем спасибо за внимание!

Если обзор понравился, не забываем нажать «Обзор понравился»!) Всем добра!

Различия между электродвигателями NEMA и IEC

Рис. 1. Двигатели NEMA предлагаются в широком диапазоне корпусов, таких как двигатели с защитой от протечек (ODP), используемые во многих компрессорах и вентиляторах. Двигатели NEMA измеряются в дюймах и изготавливаются с ребристыми литыми рамами и корпусами из катаной стали. Предоставлено: ABB Motors and Mechanical

Большинство читателей журнала Plant Engineering знакомы с электродвигателями, изготовленными в соответствии со стандартами Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), которые обычно используются в США, Канаде, Мексике, некоторых частях Южной Америки и Саудовской Аравии. Но почти 70% промышленных двигателей, продаваемых по всему миру, производятся в соответствии со стандартами Международной электротехнической комиссии (МЭК). Стандартами двигателей для этих двигателей являются MG 1 для NEMA и серии 60034 и 60071 для IEC, которые определяют механические, электрические и рабочие характеристики.

Многие люди не до конца понимают разницу между этими электродвигателями. Различаются не только механические крепления и размеры, но и обычные характеристики и электрические конструкции. Пользователи должны распознавать эти изменения и приспосабливаться к ним при управлении проектами по всему миру. Становится все более распространенным импортировать оборудование, использующее двигатели IEC, и многие производители оригинального оборудования (OEM) используют двигатели IEC для продукции, экспортируемой за пределы Северной Америки.

В прошлом производители NEMA обычно были независимыми компаниями, базирующимися в США. Сегодня многие крупные автомобильные компании в Северной Америке являются частью крупных многонациональных компаний, которые производят двигатели как NEMA, так и IEC. Одни и те же компоненты двигателя могут отображаться в обоих.

В этой статье рассматриваются трехфазные низковольтные двигатели NEMA (менее 600 В) мощностью от 1 до 350 л.с. (от 0,746 до 261 кВт) и их эквиваленты IEC, наиболее используемые в промышленности.

Механические различия

Наиболее очевидное механическое различие заключается в том, что двигатели NEMA определяются в дюймовых единицах, а IEC — в метрических. Кроме того, двигатели NEMA предлагают более широкий диапазон корпусов двигателей, которые не распространены в конструкциях IEC, например, двигатели с защитой от протечек, используемые во многих компрессорах и вентиляторах (см. рис. 1).

Рис. 1. Двигатели NEMA предлагаются в широком ассортименте корпусов, таких как двигатели с защитой от протечек (ODP), которые используются во многих компрессорах и вентиляторах. Двигатели NEMA измеряются в дюймах и изготавливаются с ребристыми литыми рамами и корпусами из катаной стали. Предоставлено: ABB Motors and Mechanical

Двигатели IEC обычно изготавливаются с ребристыми литыми алюминиевыми или железными рамами, в то время как двигатели NEMA изготавливаются с оребренными литыми рамами и корпусами из катаной стальной рамы (см. рис. 2). Имеются лишь небольшие различия в размерах рамы в зависимости от высоты вала (см. Таблицу 1). Диаметры и длины валов в NEMA и IEC различаются, как и размеры монтажного основания и расстояние между монтажными отверстиями.

Рис. 2. Двигатели IEC обычно изготавливаются с ребристыми литыми алюминиевыми или железными рамами и определяются в метрических единицах. Предоставлено: ABB Motors and Mechanical

Особенно важным отличием является то, что в двигателях NEMA обычно используется смазка на основе полимочевины, тогда как в большинстве двигателей IEC используется литиевая смазка. Эти смазки несовместимы и не должны смешиваться. Если электродвигатели завода смешаны между NEMA и IEC, необходимо соблюдать осторожность, когда кого-то посылают для повторной смазки двигателей.

Как правило, двигатели NEMA изготавливаются с установленной сбоку кабельной коробкой (позиция F1) с выводами для соединений. Большинство двигателей IEC имеют распределительную коробку в положении «12 часов» (F3) с клеммной колодкой для соединений. Двигатели

NEMA обычно не имеют уплотнения вала, за исключением некоторых конструкций, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, таких как двигатели, соответствующие стандарту IEEE-841, где используется бесконтактное вращающееся уплотнение вала. В некоторых нестандартных конструкциях на валу может использоваться манжетное уплотнение для предотвращения проникновения жидкостей. Многие двигатели IEC поставляются со стандартным манжетным уплотнением.

Двигатели NEMA часто имеют «сливное отверстие» в самой нижней точке каждой торцевой пластины для выхода конденсата. В двигателях, работающих в тяжелых условиях, это отверстие заменяется сливом сапуна. Эта практика не является обычной для двигателей IEC.

За последние несколько лет NEMA начала принимать стандарты IEC как часть MG 1. Уровни защиты от проникновения (IP) двигателей и охлаждения (IC) указаны в стандарте MG 1. Недавно стандарты вибрации были согласованы.

Таблица 1: Соотношение высоты вала NEMA и IEC

Некоторые обычные механические конфигурации, используемые в Северной Америке, не распространены в мире IEC. Двигатели насосов (JM и JP) с осевой нагрузкой на вал не используются с двигателями IEC, поскольку насосы воспринимают осевую нагрузку от рабочего колеса, а не от двигателя.

Электрические различия

Двигатели NEMA, как правило, имеют характеристики крутящего момента/тока конструкции NEMA B в соответствии с частью 12 стандарта MG 1. Двигатели с более высоким пусковым током относятся к конструкции A. Двигатели IEC этих типоразмеров относятся к конструкции IEC N и NE и обычно имеют несколько более высокие пусковые токи, чем двигатели NEMA конструкции B. Двигатели с высоким пусковым моментом относятся к NEMA Design C, как и IEC Design H и HE. Двигатели с высоким скольжением, используемые в пробивных прессах и масляных балочных насосах, имеют конструкцию NEMA D; нет эквивалента IEC.

3-фазные двигатели 60 Гц, используемые в Северной Америке, обычно имеют напряжение 230/460 В с 9-выводным соединением «звезда-звезда». Двигатель IEC мощностью 4 кВт и выше имеет соединение «звезда-треугольник» для 230/400 В, где они запускаются по схеме «звезда-треугольник», а не прямо через линию (см. Таблицу 2).

Разница между NEMA и IEC заключается не в комбинациях напряжения/частоты, а в допусках, устанавливаемых каждым стандартом для этих параметров. Максимальное отклонение напряжения, разрешенное NEMA, составляет ±10 % при номинальной частоте, а максимально допустимое отклонение частоты составляет ±5 % при номинальном напряжении. МЭК разделяет двигатели на рабочие зоны, где двигатель зоны А должен выполнять свою основную функцию при напряжении в пределах ±5% от номинального и частоте в пределах ±2% от номинального. IEC также распознает зону B, которая допускает изменение напряжения на ±10 % и изменение частоты на +3 %, -5 %.

Большинство двигателей NEMA имеют непрерывный рабочий цикл. NEMA также определяет двигатели с повторно-кратковременным режимом работы для некоторых применений с 15-минутным, 30-минутным и 1-часовым рабочими циклами. Это означает время, в течение которого двигатель работает при полной нагрузке, прежде чем он достигнет максимальной безопасной рабочей температуры, после чего двигатель должен остыть до температуры окружающей среды, прежде чем он снова будет работать. IEC имеет более сложную систему оценки рабочего цикла, которая также включает циклические нагрузки, но S1 является нормальным непрерывным рабочим циклом для большинства конструкций двигателей. IEC 60034-1 более подробно описывает определения этих рабочих циклов с иллюстративными диаграммами.

Обозначение режима работы по МЭК.

Большинство двигателей NEMA имеют эксплуатационный коэффициент 1,15. В разделе 1.42 NEMA MG 1 эксплуатационный коэффициент (SF) определяется как «множитель, который применительно к номинальной мощности указывает допустимую нагрузку в лошадиных силах, которая может выдерживаться при условиях, указанных для эксплуатационного коэффициента». Двигатели IEC не признают сервисный коэффициент, поэтому он будет эквивалентен 1,0. В США некоторые производители компрессоров используют эксплуатационный коэффициент при расчете размеров своих двигателей. Если двигатель IEC используется в компрессоре такого размера, может потребоваться двигатель большей номинальной мощности.

Двигатели NEMA и IEC рассчитаны на стандартную температуру окружающей среды 40°C (104°F) при минимальной температуре -15°C (5°F). Классы изоляции двигателей одинаковы для классов B, F и H. Двигатели NEMA рассчитаны на высоту 3300 футов (1000 метров) над уровнем моря, как и в стандартах IEC.

Таблица 2: Комбинации напряжения и частоты

КПД двигателя

КПД двигателя NEMA определяется в MG 1 и имеет два уровня, определяемых как «Энергоэффективный», как показано в таблице 12-11 стандарта, и «Премиум-эффективный», как в таблица 12-12 стандарта. NEMA Premium является торговой маркой, и этот термин должен использоваться только производителями, которые участвуют в программе двигателей премиум-класса NEMA. IEC 60034-30-1 определяет классы эффективности двигателей. IEC IE2 эквивалентен энергоэффективности, а IE3 в основном эквивалентен высшей эффективности.

Обычными методами испытаний этих двигателей являются IEEE 112-2017 Method B и CSA 390:10 (R2019). В прошлом метод испытаний IEC отличался тем, что он не измерял все потери, некоторые потери предполагались. В последние несколько лет метод B1 стандарта IEC 60034-2-1 является текущим методом испытаний, эквивалентным методам IEEE и CSA.

С 1992 года Министерство энергетики США (DOE) установило обязательные уровни эффективности для двигателей, продаваемых для использования в США. Сюда входят также двигатели, импортируемые как часть машины. Нынешний уровень интегральных двигателей высокой мощности относится к высшей эффективности (IE3) и включает в себя конструкции двигателей как NEMA, так и IEC. Канада последовала за США в отношении этих правил, а Мексика регулирует двигатели, продаваемые только через дистрибуцию. В ЕС требуются двигатели IE3, но в настоящее время разрешено использование двигателей IE2 в сочетании с приводом с регулируемой скоростью.

В то время как США и Канада признают двигатели пожарных насосов отдельным классом двигателей и допускают эффективность на уровне энергоэффективности таблицы NEMA 12-11 (IE2) из-за их нечастого использования и более низкого пускового тока, ЕС не делает таких двигателей. дифференциация. Двигатели пожарных насосов в ЕС являются двигателями общего назначения и должны иметь эффективность IE3.

Заключительные мысли

Двигатели NEMA и IEC похожи, но имеют разную практику. Пытаясь управлять объектом со смешанным населением, необходимо учитывать различия в этих двигателях.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

Шаговые двигатели NEMA — Шаговые двигатели NEMA

УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ НА СКОРОСТИ ТЕХНОЛОГИИ™

1.877.737.8698

Валюта


USD — доллар США

  • CAD — канадский доллар

877-378-0240

Свяжитесь с нами

Поиск

Поиск

Войти

Свяжитесь с нами

Переключить навигацию

Шаговый двигатель определяется как устройство, нормальное движение вала которого состоит из дискретных угловых перемещений практически одинаковой величины при работе от последовательно переключаемого источника питания постоянного тока.

Шаговый двигатель представляет собой цифровое устройство ввода-вывода. Он особенно хорошо подходит для приложений, в которых управляющие сигналы представлены в виде цифровых импульсов, а не аналоговых напряжений. Один цифровой импульс на привод шагового двигателя или транслятор заставляет двигатель увеличивать угол движения на один точный угол. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение превращается в непрерывное вращение.

Типы шаговых двигателей

Существует три основных типа используемых шаговых двигателей, хотя в промышленной автоматизации наиболее распространенным типом является гибридный тип:

  1. Активный ротор: постоянный магнит (PM)
  2. Реактивный ротор: переменное сопротивление (VR)
  3. Комбинация PM и VR: гибрид (HY)

Советы по проектированию шаговых двигателей

  • Параллельное соединение проводов для обеспечения наилучшего крутящего момента в самом широком диапазоне скоростей
  • Если от привода поступает недостаточный ток, последовательно соедините провода для полного крутящего момента на низких скоростях
  • Поддерживайте температуру корпуса двигателя ниже 100 °C. Этого можно добиться, снизив ток двигателя или ограничив рабочий цикл
  • .

  • Дайте достаточно времени для ускорения загрузки
  • Используйте микрошаговый привод для максимально плавной работы двигателя в широком диапазоне скоростей
  • Для работы в разомкнутом контуре выберите двигатель с запасом по крутящему моменту 30–50 % на скорости. Включение энкодера в систему и использование функции предотвращения опрокидывания может обеспечить работу вплоть до предела крутящего момента 0%
  • Не разбирать двигатели. Значительное снижение производительности двигателя приведет к
  • Не обрабатывать валы без консультации с Electromate ® первый
  • Не отключайте двигатель от привода при подаче питания. Перед отключением двигателя отключите питание привода
  • Не используйте удерживающий момент/фиксирующий момент двигателя в качестве аварийного тормоза
  • Используйте шаговый привод, рекомендованный Electromate ® , с вашим шаговым двигателем, чтобы обеспечить оптимальную производительность

Компания Electromate продает семейство двухфазных шаговых двигателей гибридного типа с углом шага 1,8° для типоразмеров NEMA от NEMA 8 до NEMA 42. Шаговые двигатели компании Electromate ® доступны в конфигурациях с 4, 6 или 8 выводами для биполярных двигателей. или однополярный режим. Все двигатели могут быть подключены последовательно или параллельно, в зависимости от требований. Двигатели доступны с дополнительными удлинителями заднего вала, энкодерами, тормозами, кабелями, редукторами и уплотнением IP65.

Наши шаговые двигатели с рамой NEMA включают:
  • Шаговые двигатели NEMA 8
  • Шаговые двигатели NEMA 11
  • Шаговые двигатели NEMA 14
  • Шаговые двигатели NEMA 17
  • Шаговые двигатели NEMA 23
  • Шаговые двигатели NEMA 24
  • Шаговые двигатели NEMA 34
  • Шаговые двигатели NEMA 42
Шаговые двигатели от поставщика:
  • Applied Motion Products
  • ЭлектроКрафт, Инк.