스테퍼 모터에 유성 기어박스를 사용하는 이유는 무엇입니까?

스테퍼 모터는 정확한 위치 지정 기능과 저속에서 높은 토크 출력을 특징으로 하지만 스테퍼 모터가 부하 및 애플리케이션 매개변수와 호환되도록 하여 스텝 손실 또는 스테퍼 모터 스톨 가능성을 최소화하도록 신중하게 크기를 조정해야 합니다. . 스테퍼 모터 시스템에 유성 기어박스를 추가하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

1.스테퍼 모터 관성 비율에 대한 부하 감소

관성은 스테퍼 모터 애플리케이션에서 스텝 누락의 원인 중 하나입니다. 부하 관성이 스테퍼 모터 관성보다 눈에 띄게 높으면 스테퍼 모터는 부하를 제어하는 데 어려움을 겪고 오버슈트(명령보다 더 많은 단계 전진) 또는 언더슈트(누락된 단계)가 발생할 수 있습니다.

스테퍼 모터 관성 비율에 대한 높은 부하 또한 과도한 스테퍼 모터 전류 및 실속에 기여할 수 있습니다. 스테퍼 모터가 부하를 구동하거나 제어하는 능력을 결정하는 것은 스테퍼 모터 관성에 대한 부하 관성의 비율입니다. 스테퍼 모터 제어 시스템이 가감속 시 부하를 효과적으로 제어하려면 스테퍼 모터와 부하의 관성이 최대한 같아야 합니다.

JL = inertia of load

JM= inertia of motor

관성비가 너무 높으면 이를 줄이는 두 가지 방법이 있습니다. 비율을 높이거나(모터 회전당 출력 거리) 더 큰 모터를 사용합니다. 시스템에 기어박스를 추가하면 기어비의 제곱만큼 부하-모터 관성비가 감소합니다. 더 큰 관성을 가진 더 큰 모터를 사용하는 동안 더 많은 공간과 비용이 필요합니다. 유성 기어박스가 선호되는 솔루션입니다.

i = gear reduction

2.부하에 대한 토크 증가

설치 크기가 작은 스테퍼 모터는 설치 조건이 제한된 시스템에서 자주 사용됩니다. 스테퍼 모터의 크기가 작기 때문에 토크가 작습니다. 유성 기어박스를 추가하면 장착 플랜지를 변경하지 않고 유지하면서 부하를 구동하는 데 사용할 수 있는 토크가 증가합니다. 부하가 모터-기어박스 조합에 의해 구동되는 경우, 기어비 및 유성 기어박스 효율에 비례하는 양은 유성 기어박스에 의해 모터로부터의 토크로 곱해진다.

To = torque output at gearbox shaft

Tm = torque output at motor shaft

η = gearbox efficiency

그러나 유성 기어박스에서 토크 증가와 속도 감소는 동시에 발생합니다. 이것이 때때로 "유성 기어 감속기" 또는 "유성 감속기"라고 불리는 이유입니다. 즉, 유성 기어박스가 스테퍼 모터에 연결되면 스테퍼 모터가 더 빠르게 회전하여 기어비와 동일한 비율로 부하에 목표 속도를 전달해야 합니다.

No = speed output at gearbox shaft

Nm = speed output at motor shaft

3.스테퍼 모터의 공진 및 진동 감소

저속에서 스테퍼 모터는 강한 진동과 소음을 겪습니다. 이를 스테퍼 모터의 "공진 영역"이라고 합니다. "공진 영역"은 일반적으로 모터 속도 범위(40-100rpm)의 낮은 속도에서 발생합니다. 유성 기어박스를 설치하면 스테퍼 모터 입력 속도가 빨라지고 유성 기어박스 출력 속도가 느려져 스테퍼 모터가 공진 주파수 범위를 벗어나 성공적으로 공진 영역을 피하고 스테퍼 모터가 더 원활하게 작동할 수 있습니다.

4.스테퍼 모터의 초저속 운전 실현

스테퍼 모터는 1rpm과 같은 초저속에서 작동할 수 없는 경우가 많습니다. 그러나 유성 기어박스를 추가하면 스테퍼 모터가 초저속으로 작동할 수 있습니다. 스테퍼 모터가 도달할 수 있는 일부 초저속 범위의 경우 공진 영역을 피했지만 스테퍼 모터 크롤링 현상이 발생하고 작동이 원활하지 않습니다. 유성기어박스 추가로 스테퍼 모터의 속도를 높여 초저속 운전 가능.

5.손상으로부터 스테퍼 모터 보호

유성 기어박스는 스테퍼 모터를 어느 정도 보호합니다. 기어박스는 작동 중에 높은 토크를 받습니다. 스테퍼 모터에 과부하가 전달되면 과부하량을 기어비 값으로 나눕니다.

과부하가 매우 큰 경우 스테퍼 모터가 과부하를 직접 흡수하면 스테퍼 모터가 손상될 수 있습니다. 유성 기어박스를 추가한 후 감속기가 먼저 손상됩니다. 유성 기어 박스는 사용을 복원 할 수 있도록 예비 부품을 교체하기 만하면되며 비용은 상대적으로 낮습니다. 스테퍼 모터가 직접 손상되면 수리가 상대적으로 느리고 비용이 많이 듭니다.

6.에너지 절약

연속 부하 및 저속 작동의 경우 충분한 출력 토크를 갖도록 기계 및 장비의 전류를 증가시켜야 합니다. 이러한 상황은 장비가 뜨거워져 방열 및 단열에 영향을 미치고 에너지 소비를 증가시키는 경향이 있습니다. 유성 기어박스를 사용하면 스테퍼 모터가 훨씬 적은 전류로 출력 토크를 충족할 수 있으므로 에너지를 효과적으로 절약할 수 있습니다.

7.더 비용 효율적

유성 기어박스에 의해 증가된 토크는 또한 입력 전력의 증가와 동일하며, 이는 모터에 필요한 입력 전력을 감소시키며(속도 조절이 필요한 애플리케이션에서) 일반적으로 모터는 유성 기어박스보다 더 비쌉니다. 대안 옵션으로 유성 기어박스를 사용하는 것이 더 비용 효율적입니다..