Mats Zuccarello Aasen - Sivilingeniør JF Knudtzen AS

AUTOMASJONStepmotorer• TEKST Lars Rønning StenmarkNYHETER - HvorforStepmotor? Hva tjener dupå bruk av stepmotor kontraServomotor? Hvis du ikkeer godt i gang med bruk avstepmotorer der du kan, vildu kanskje ikke stille i riktigbanehalvdel neste gangdu tilbyr pris på ny maskin.B&R er markedsleder påstepmotorteknologi.Skummer du igjennom artikkelen ogmatrisen får du kanskje nye tankerrundt dette temaet og ser mer kostnadseffektivemuligheter og løsninger derdu tidligere har brukt servomotorer.Stepmotor er også et godt alternativ tilpneumatikk, da årlig luftforbruk i praksiser meget energikrevende og dyrt å drifte.Nytt:B&R utvider sitt produktspekter forautomatisering med 5 nye høy-ytelsesstepmotorer. De nye Nema34 (86 mmflens) motorene er fra 4 til 13,6 Nm.Konstruksjonen og styringen muliggjørhøy presisjon og kosteffektiv posisjoneringuten bruk av enkoder. Motordesignet er iforhold til størrelsen blant de kraftigstestepmotorene på markedet med tanke påholdemomentet.Topp kvalitetMotorens konstruksjon i aluminium erkonstruert for effektiv varmetransport.Redusert varmegang i motor økerkomponentenes levetid, for eks. økerlevetiden for lagrene som igjen er spesieltutplukket med tanke på kvalitet. Kulelagereter den mest kritiske komponentenpå levetiden. Tette pakninger beskytterbåde mot partikkelinntrengning og tap avolje, særs med tanke på avkastning vedhøye turtall. IP65 er også valgbart.Dimensjonert for høye belastningerB&R’s stepmotorer er dimensjonert forhøye belastninger både aksialt og radielt.Med eller uten enkodersystem. Magnetiskenkodere sikrer at også dette leddet ermaksimalt robust.JFK Info 01/2010 - Side 16Bruksområder og litt generell info.Over 500 millioner stepmotorer blir produsertårlig. Flesteparten av disse motoreneblir brukt til meget enkle applikasjonerder man kontinuerlig har erstattetbruk av DC- og BLDC (= børsteløs) motorermed stepmotorer.Avanserte styringer utvikles stadig for å utføremer komplekse oppgaver. Dette førertil at der det tidligere har vært naturlig åbenytte servomotorer for å kunne løse oppgaven,vil man nå ofte kunne gjøre jobbenmed moderne stepp-ermotorer. Styringene,altså drive’en eller kontrolleren tilstepmotoren har hatt en paralell utvikling.Nye, robuste og forholdsvis rimelige enkodereåpner også opp nye muligheterfor stepmotorene. Der er ikke lenger noenmotsetning for bruk av stepmotor kontraservomotor, der stepmotoren har tilgjengeligdynamikk og termisk kapasitet.Selvfølgelig har stepmotoren sine begrensningerkontra “storebror”servo. Mensom beskrevet ovenfor kun i applikasjonersom ligger over stepmotorens dynamiskeegenskaper. Begrensningene villigge primært i kraft, turtall samt å holdekraften i forhold til turtallet.Generelt: Med eller uten gir, stepmotorkan med fordel brukes ved lave hastigheterog høyt holdemoment. Lav hastighet ertypisk godt under 1000 omdr/min.Å velge riktig motorValg av riktig motor kan være vanskelig.Motorer fra forskjellige fabrikanter oggenerasjoner kan ha store forskjeller.Datablader med utilstrekkelig informasjonosv. gjør det ikke enklere. Man MÅha detaljert informasjon for å gjøre riktigmotorvalg.Dynamiske egenskaper, holdemoment,momentkurver i forhold til forskjellig spenningerog serie, eller parallell kobling.Termiske egenskaper, hvor godt kvittermotoren seg med varme, virkningsgrad,encoder, oppløsning, type encoder, resonansog massetreghet, etc. Dette eregenskaper som må betraktes i forholdtil hvor kompleks jobben som skal utføresselvsagt. Med riktig motorvalg ogriktig valg av motorstyring kan stepmotorbrukes langt mer enn det gjøres i dag.Jevn gange og vinkelposisjonMesteparten av 2 fase hybrid stepmotorhar steg på 1,8 grader. 0,9 og 0,45 graderfinnes også - dette fører til en forverringav momentkurven som er stepmotorensankepunkt allerede ved 1,8 grader.Kun stepmotorer med mikrosteg (stegelektronisk styrt mellom f.eks 1,8 grader,for eksempel 256 mikrosteg = 1,8 grader)kan da brukes når man ønsker høyerenøyaktighet.Motorer og motorstyringer med denneteknologien sørger også for jevn gangeog da naturligvis høy presisjon.PosisjoneringsnøyaktighetGraden av nøyaktighet avhenger av belastningsmomentetog motorkonstruksjonen.Hvor mange mikrosteg mellomhver grad og hva er slippvinkelen for gittemoment. Hvor godt håndterer elektronikk-