Planeettavaihteisto askelmoottoreille NEMA 23 ja NEMA 34

Tarkassa liikkeen ohjauksessa askelmoottoreita käytetään laajalti niiden etujen vuoksi, kuten avoimen silmukan ohjaus ja tarkka sijainti. Näistä NEMA 23 ja NEMA 34 ovat teollisessa automaatiossa edustavimmat kotelomallit. Niiden yhdistäminen planeettavaihteisiin muodostaa keskitetyn voimanohjausyksikön lukemattomille automaatiovarusteille.

NEMA 23 -moottorin liittimen koko on noin 57 *57 mm, rungon pituus on yleensä 40–100 mm ja pitävä momentti noin 0,5–3,0 Nm. Se on ihanteellinen valinta pienille ja keskikokoisille automaatiovarusteille. Kohtalaisen tehotiukkuutensa ja erinomaisen laatu-hintasuhteen ansiosta NEMA 23 -moottoria käytetään laajalti sovelluksissa kuten 3D-tulostimissa, pienissä kaiverrusviisoissa, komponenttien asennuskoneissa ja lääketieteellisessä mittauslaitteistossa.

NEMA 34 -moottorin liitoslevyn koko on noin 86 *86 mm, kehon pituus on pidempi (yleensä 60–120 mm), ja kiinnitysmomentti voi olla 3,0–12,0 Nm tai jopa enemmän. Suurempi staattorikoko ja tehokkaampi magneettipiirin rakenne mahdollistavat huomattavasti suuremman voiman tuottamisen kuin NEMA 23 -moottorilla, ja sitä käytetäänkin suurikuormaisten sovellusten, kuten CNC-koneiden eteenpäin liikkuvien akselien, teollisuusrobottien nivelten, suurten pakkauskoneiden ja lES pöytäkirja s laserleikkauskoneiden, kanssa. Kummallakin moottorityypillä on kuitenkin yhteinen ominaisuus: korkealla nopeudella tuotettu momentti pienenee selvästi.  niillä on erityisen vaikeaa suoraan käyttää suurta hitausmomenttia vaativia kuormia, mikä on perimmäinen syy planeettavaihteiden käyttöönottamiseen.

NEMA 23- ja NEMA 34 -moottoreihin tarkoitetun planettaivälityksen sovittimen kolme keskeistä etua ovat seuraavat: Ensinnäkin se lisää lähtömomenttia. Välityssuhteen ansiosta lähtömomenttia voidaan vahvistaa. Esimerkiksi kun NEMA 34 -moottori yhdistetään 5:1 -välityssuhteiseen vaihteeseen, nimellislähtömomentti voi saavuttaa 50 Nm, mikä riittää raskaiden kuormien käyttöön. Toiseksi se parantaa resoluutiota. Askellusmoottorin perusaskelluskulma (esim. 1,8°) tulee huomattavasti tarkemmaksi välityksen jälkeen, ja impulssien määrä kierrokselta kasvaa merkittävästi, mikä parantaa huomattavasti sijaintitarkkuutta. Kolmanneksi se varmistaa hyvän hitaussovituksen. Se mahdollistaa moottorin roottorin hitauden sovittamisen kuorman hitauden kanssa, mikä vähentää tehokkaasti järjestelmän värähtelyjä ja parantaa dynaamista vastausta. °) impulssien määrä kierroksella kasvaa merkittävästi, mikä parantaa huomattavasti sijaintitarkkuutta. Lopuksi se varmistaa hyvän hitaussovituksen. Se mahdollistaa moottorin roottorin hitauden sovittamisen kuorman hitauden kanssa, mikä vähentää tehokkaasti järjestelmän värähtelyjä ja parantaa dynaamista vastausta.

Valittaessa planeettavaihdinta on kiinnitettävä erityistä huomiota seuraaviin teknisiin parametreihin :

Ltakaisinkäynti  on keskeinen tarkkuusparametri. Tarkkuustuotteissa sen tulee olla alle 1  arkmin , kun taas standardimalleissa teollisuuskäytössä se on yleensä välillä 5–15  arkmin . Vaativissa sovelluksissa, kuten numerohallitussa työstökoneessa tai robotin nivelissä, suositellaan matalaa takaisinkäyntiä tarjoavia malleja.

Nimellinen ulostulovääntömomentti tulee vastata moottorin pitävyyttä sekä todellista kuormaa. NEMA 23 -yhteensopivilla vaihdinmalleilla nimellinen vääntömomentti on yleensä 8–16 Nm, kun taas NEMA 34 -yhteensopivilla malleilla se voi olla 30–50 Nm tai jopa enemmän. Tehokkuuden osalta yksitasoisten planeettavaihdinten täyskuormatehokkuus on yleensä 94–97 %, mikä tarkoittaa hyvin pientä energiahäviötä.

Välityssuhteet vaihtelevat huomattavasti, yleensä 3:1–100:1. Yksitasoiset vaihteistot ( ≤10:1) tarjoavat paremman hyötysuhteen ja tiukemman rakenteen, kun taas monitasoiset vaihteistot (>10:1) mahdollistavat korkeammat välityssuhteet, mutta kasvattavat hieman kotelon pituutta  ja vähentävät hitaasti hyötysuhdetta.

Planeettavaihteet käyttävät yleensä modulaarista liitoskannattimen kiinnitysjärjestelmää, joka mahdollistaa nopean sovituksen eri merkkisten moottoreiden asennusmittoihin. NEMA 23 -moottorin sisäänmenon kiinnitysreikien välimatka on yleensä 47,14 mm ja akselin halkaisija 6,35 mm tai 8 mm; NEMA 34 -malli puolestaan vastaa 69,6 mm:n välimatkaa ja 14 mm:n akselin halkaisijaa. Vaihtamalla pelkästään liitoskannatin kytketty vaihdelaite voidaan liittää suoraan ilman erityisesti suunniteltua sovittinta. Tämä »plug-and-play«-konsepti vähentää huomattavasti järjestelmän integroinnin monimutkaisuutta.  Meidän tarkkuusplaneettavaihteet DPS60 ja DPS90 sopivat täydellisesti NEMA23- ja NEMA34-askelemoottoreihin. Jos tämä kiinnostaa teitä, älkää epäröikö ottaa meihin yhteyttä.

Yhteenvetona NEMA 23 - ja NEMA 34 -askelmoottorit on suunniteltu eri kuormitustasojen sovelluksiin. Korkean suorituskyvyn planeettavaihteiston käyttöönotto ei ainoastaan kompensoi askelmoottoreiden heikkoa vääntömomenttia, vaan mahdollistaa myös uuden tason tarkkuutta ja jäykkyyttä koko voimansiirtojärjestelmälle.