Planetový převodovka pro krokový motor NEMA 23 a NEMA 34

V oblasti přesného řízení pohybu jsou krokové motory široce využívány díky svým výhodám, jako je řízení s otevřenou smyčkou a přesné polohování. Mezi ně patří modely NEMA 23 a NEMA 34, které jsou dvěma nejreprezentativnějšími rozměry tělesa v průmyslové automatizaci. Jejich kombinace s planetovými převodovkami tvoří hlavní pohonnou jednotku bezpočtu zařízení pro automatizaci.

Rozměr příruby motoru NEMA 23 je přibližně 57 *57 mm, délka těla se obvykle pohybuje mezi 40 a 100 mm a držící moment činí přibližně 0,5 až 3,0 Nm. Je to ideální volba pro malá a střední zařízení automatizace. Díky střední hustotě výkonu a vynikajícímu poměru cena–výkon je motor NEMA 23 široce využíván v aplikacích jako jsou 3D tiskárny, malé frézky na gravování, stroje pro montáž součástek a lékařská detekční zařízení.

Rozměr příruby motoru NEMA 34 je přibližně 86 *86 mm, délka těla je větší (obvykle 60 až 120 mm) a udržovací krouticí moment může dosáhnout 3,0 až 12,0 Nm nebo i více. Větší rozměr statoru a výkonnější návrh magnetického obvodu mu umožňují poskytnout pohonné účinky výrazně vyšší než u motoru NEMA 23, a je vhodný pro aplikace s vysokou zátěží, jako jsou posuvné osy CNC strojů, klouby průmyslových robotů, velké balicí stroje a les sTŮL s laserové řezačky. Tyto dva typy motorů mají však jednu společnou vlastnost: v oblasti vysokých otáček klesá výstupní krouticí moment  zřetelně. Mají zvláště potíže s přímým pohonem zátěží s vysokou setrvačností, což je základní důvod pro použití planetových převodovek.

Adaptér planetových převodovek pro motory NEMA 23 a NEMA 34 nabízí tři klíčové výhody: Za prvé zvyšuje výstupní krouticí moment. Díky převodovému poměru je výstupní krouticí moment zesílen. Například pokud je motor NEMA 34 spojen s převodovkou s převodovým poměrem 5:1, může jmenovitý výstupní krouticí moment dosáhnout 50 Nm, což je dostatečné pro pohon těžkých zátěží. Za druhé zlepšuje rozlišení. Základní krok úhlu krokového motoru (např. 1,8°) je po převodu výrazně jemnější a počet impulsů za otáčku se výrazně zvyšuje, čímž se výrazně zlepšuje přesnost polohování. Za třetí zajišťuje vhodné přizpůsobení setrvačnosti. Umožňuje správně přizpůsobit setrvačnost rotoru motoru setrvačnosti zátěže, čímž se účinně snižují kmitání systému a zlepšují se dynamické odezvové vlastnosti. °) počet impulsů za otáčku výrazně stoupá, čímž se výrazně zvyšuje přesnost polohování. Nakonec zajišťuje vhodnou adaptaci setrvačnosti. Umožňuje správně přizpůsobit setrvačnost rotoru motoru setrvačnosti zátěže, čímž se účinně snižují kmitání systému a zlepšují se dynamické odezvové vlastnosti.

Při výběru planetového převodovky je třeba věnovat zvláštní pozornost následujícím technickým parametrům :

Lvůle  je klíčovým ukazatelem přesnosti. U přesných výrobků musí být nižší než 1  arcmin , zatímco u standardních průmyslových modelů se obvykle pohybuje mezi 5 a 15  arcmin . V náročných aplikacích, jako jsou CNC stroje nebo robotické klouby, se doporučuje upřednostňovat modely s nízkou vůlí.

Jmenovitý výstupní krouticí moment musí odpovídat momentu udržení motoru i skutečné zátěži. Planetové převodovky kompatibilní s NEMA 23 mají obvykle jmenovitý krouticí moment v rozmezí 8 až 16 Nm, zatímco ty určené pro NEMA 34 mohou dosahovat 30 až 50 Nm, případně i více. Co se týče účinnosti, účinnost jednostupňových planetových převodovek při plném zatížení se obvykle pohybuje mezi 94 % a 97 %, přičemž ztráta energie je velmi nízká.

Převodové poměry jsou velmi rozmanité, obvykle se pohybují v rozmezí 3:1 až 100:1. Jednostupňové převodovky ( ≤10:1) nabízejí vyšší účinnost a kompaktnější rozměry, zatímco vícestupňové převodovky (>10:1) umožňují dosáhnout vyšších převodových poměrů, avšak mírně zvyšují délku těla převodovky  a postupně snižují účinnost.

Planetové převodovky obvykle využívají modulární přírubový montážní systém, který umožňuje rychlé přizpůsobení instalačním rozměrům motorů různých značek. Vzdálenost mezi montážními otvory vstupního hřídele motoru NEMA 23 je obvykle 47,14 mm s průměrem hřídele 6,35 mm nebo 8 mm; model NEMA 34 má naopak vzdálenost 69,6 mm a průměr hřídele 14 mm. Prostou výměnou příruby lze příslušnou převodovku připojit přímo bez nutnosti speciálního adaptéru. Tento koncept „plug-and-play“ výrazně snižuje složitost integrace systému.  Naše přesné planetové převodovky DPS60 a DPS90 jsou ideálně kompatibilní s krokovými motory NEMA23 a NEMA34. Pokud vás to zajímá, neváhejte nás kontaktovat.

Stručně řečeno jsou krokové motory NEMA 23 a NEMA 34 navrženy pro aplikace s různými úrovněmi zatížení. Začlenění vysokovýkonného planetového převodovky nejen kompenzuje nedostatek vysokého točivého momentu u krokových motorů, ale také umožňuje dosáhnout nové úrovně přesnosti a tuhosti celého převodového systému.