ステッピングモーターは、正確な位置決め機能と低速での高トルク出力が特徴ですが、ステッピングモーターが負荷およびアプリケーションのパラメーターと互換性があることを確認して、ステップの損失やステッピングモーターの可能性を確保するために慎重にサイズ設定する必要があります.ストールは最小限に抑えられます.遊星ギアボックスをステッピングモーターシステムに追加すると、次のような利点が得られます.

1.負荷とステッピングモーターの慣性比を減らす

慣性は、ステッピングモーターアプリケーションでステップを逃す原因の1つです.負荷イナーシャがステッピングモーターのイナーシャよりも著しく高い場合、ステッピングモーターは負荷を制御するのに苦労し、オーバーシュート(コマンドよりも前のステップ)またはアンダーシュート(ステップの欠落)が発生する可能性があります.

ステッピングモーターの慣性比に対する負荷が高いと、ステッピングモーターの電流とストールが過剰になる可能性もあります.ステッピングモーターが負荷を駆動または制御する能力を決定するのは、負荷慣性とステッピングモーターの慣性の比率です.ステッピングモーター制御システムが加速および減速中に負荷を効果的に制御するためには、ステッピングモーターと負荷の慣性を可能な限り等しくする必要があります.

JL=負荷の慣性

JM=モーターの慣性

イナーシャ比が高すぎる場合は、イナーシャ比(モーター1回転あたりの出力距離)を大きくするか、より大きなモーターを使用するかの2つの方法があります.システムにギアボックスを追加すると、負荷とモーターの慣性比がギア比の2乗で減少します.より大きな慣性を備えたより大きなモーターを使用する一方で、より多くのスペースとコストが必要になります.遊星ギアボックスが推奨されるソリューションです.

i=ギア減速

2.負荷へのトルクを増やします

取り付けサイズが小さいため、設置条件が限られているシステムではステッピングモーターがよく使用されます.ステッピングモーターのサイズが小さいため、トルクが小さくなります.遊星ギアボックスを追加すると、取り付けフランジを変更せずに、負荷を駆動するために利用できるトルクが増加します.負荷がモーターとギアボックスの組み合わせによって駆動される場合、ギア比と遊星ギアボックスの効率に比例する量に、遊星ギアボックスによるモーターからのトルクが掛けられます.

To=ギアボックスシャフトのトルク出力

Tm=モーターシャフトでのトルク出力

η=ギアボックスの効率

ただし、遊星ギアボックスのトルクの増加と速度の減少は同時に発生します.そのため、「遊星歯車減速機」または「遊星減速機」と呼ばれることもあります.つまり、遊星ギアボックスがステッピングモーターに接続されている場合、ステッピングモーターはより速く回転し、ギア比に等しい係数で目標速度を負荷に伝達する必要があります.

いいえ=ギアボックスシャフトでの速度出力

Nm=モーターシャフトでの速度出力

3.ステッピングモーターの共振と振動を低減します

低速では、ステッピングモーターは強い振動と騒音に悩まされます.これをステッピングモーターの「共振ゾーン」と呼びます. 「共振ゾーン」は通常、モーター速度範囲(40〜100 rpm)の低速で発生します.プラネタリギアボックスを取り付けると、ステッピングモーターの入力速度が速くなり、プラネタリギアボックスの出力速度が遅くなり、ステッピングモーターが共振周波数範囲外で動作できるようになります.これにより、共振ゾーンを回避し、ステッピングモーターをよりスムーズに動作させることができます.

4.ステッピングモーターの超低速動作を実現

多くの場合、ステッピングモーターは超低速、たとえば1rpmで動作することができません.しかし、遊星ギアボックスを追加すると、ステッピングモーターを超低速で動作させることができます.ステッピングモーターが到達できる超低速域の場合、共振ゾーンは回避されていますが、ステッピングモーターのクロール現象が発生し、動作がスムーズになりません.遊星歯車機構を追加することで、ステッピングモーターの速度を上げることで超低速運転が可能になります.

5.ステッピングモーターを損傷から保護する

プラネタリーギアボックスは、ステッピングモーターをある程度保護します.ギアボックスは、動作中に高トルクを受けます.過負荷がステッピングモーターに伝達されると、過負荷の量がギア比の値で除算されます.

非常に大きな過負荷の場合、過負荷がステッピングモーターによって直接吸収されると、ステッピングモーターが損傷する可能性があります.遊星ギアボックスを追加した後、レデューサーが最初に損傷します.遊星歯車装置は、使用を回復できるようにするためにスペアパーツを交換するだけでよく、コストは比較的低くなります.ステッピングモーターが直接損傷している場合、修理は比較的遅く、費用がかかります.

6.省エネ

連続負荷および低速運転の場合、十分な出力トルクを確保するために、機械設備の電流を増加させる必要があります.この状況では、機器が熱くなり、熱放散と断熱に影響を与え、エネルギー消費量が増加する傾向があります.遊星ギアボックスを使用すると、ステッピングモーターがはるかに少ない電流で出力トルクを満たすことができるため、エネルギーを効果的に節約できます.

7.費用対効果が高い

遊星ギアボックスによって増加するトルクは、入力電力の増加にも相当します.これにより、モーターに必要な入力電力が減少し(速度調整が必要なアプリケーションの場合)、一般に、モーターは遊星ギアボックスよりも高価です. 、したがって、代替オプションとして遊星ギアボックスを使用する方が費用効果が高くなります.

概要

ステッピングモーターに遊星ギアボックスを追加すると、ステッピングモーターに対する負荷の慣性比の低減、負荷に対するトルクの増加、ステッピングモーターの振動の低減、超低速動作の実現などの利点があります。 、ステッピングモーターを損傷から保護し、エネルギーを節約し、費用対効果を高めます。