Planetaire reductie voor stappenmotor NEMA 23 en NEMA 34

In het gebied van nauwkeurige bewegingsregeling worden stapmotoren veel gebruikt vanwege hun voordelen, zoals openlusregeling en nauwkeurige positionering. Daaronder zijn de NEMA 23 en NEMA 34 de twee meest representatieve behuizingstypen in industriële automatisering. Hun combinatie met planetaire reductoren vormt de centrale aandrijfunit van talloze automatiseringsapparaten.

De flensgrootte van de NEMA 23-motor bedraagt ongeveer 57 *57 mm; de lengte van het lichaam varieert meestal tussen 40 en 100 mm, en het klemkoppel bedraagt ongeveer 0,5 tot 3,0 Nm. Het is een ideale keuze voor automatiseringsapparatuur van klein en middelgroot formaat. Dankzij zijn matige vermogensdichtheid en uitstekende prijs-kwaliteitverhouding wordt de NEMA 23 veel gebruikt in toepassingen zoals 3D-printers, kleine graveersaws, componentplaatsmachines en medische detectieapparatuur.

De flensafmeting van de NEMA 34-motor bedraagt ongeveer 86 *86 mm; de lengte van het lichaam is langer (meestal 60 tot 120 mm) en het klemkoppel kan oplopen tot 3,0–12,0 Nm of zelfs hoger. Dankzij zijn grotere statorafmeting en krachtigere magnetische circuitontwerp levert hij een aandrijfkracht die aanzienlijk hoger is dan die van de NEMA 23, waardoor hij geschikt is voor zwaarbelaste toepassingen zoals voeringsassen van CNC-machines, gewrichten van industriële robots en grote verpakkingsmachines en lES tafel s lasersnijmachines. Deze twee motortypen delen echter een gemeenschappelijke eigenschap: in het hoogtoerengebied neemt het uitgaande koppel duidelijk af.  ze hebben bijzonder veel moeite met het direct aandrijven van belastingen met een grote traagheid, wat de fundamentele reden is voor de introductie van planetaire reductoren.

De adapter voor planetaire reductoren voor NEMA 23- en NEMA 34-motoren biedt drie belangrijke voordelen: ten eerste verhoogt hij het uitgaande koppel. Dankzij de reductieverhouding wordt het uitgaande koppel versterkt. Bijvoorbeeld, wanneer een NEMA 34-motor wordt gecombineerd met een reductor met een verhouding van 5:1, kan het nominale uitgaande koppel oplopen tot 50 Nm, wat voldoende is om zware belastingen aan te drijven. Ten tweede verbetert hij de resolutie. De basis staphoek van een stappmotor (bijv. 1,8 °) wordt aanzienlijk verfijnd na reductie, en het aantal pulsen per omwenteling neemt sterk toe, wat de positioneringsnauwkeurigheid aanzienlijk verbetert. Ten slotte zorgt hij voor een goede traagheidsaanpassing. Hij stelt in staat de traagheid van de motorrotor adequaat af te stemmen op die van de belasting, waardoor systeemschommelingen effectief worden verminderd en de dynamische responsprestaties worden verbeterd.  het aantal pulsen per omwenteling neemt aanzienlijk toe, wat de positioneringsnauwkeurigheid sterk verbetert. Ten slotte zorgt het voor een goede inertieaanpassing. Het maakt een juiste aanpassing van de motorrotor-inertie aan de belastinginertie mogelijk, waardoor systeemoscillaties effectief worden verminderd en de dynamische reactieprestaties worden verbeterd.

Bij de keuze van een planetaire reductor dient speciale aandacht te worden besteed aan de volgende technische parameters :

Lspeling  is de sleutelparameter voor nauwkeurigheid. Voor precisieproducten moet deze lager zijn dan 1  arcmin , terwijl hij bij standaard industriële modellen meestal tussen 5 en 15 ligt  arcmin . Bij veeleisende toepassingen zoals numeriek gestuurde gereedschapsmachines of robotgewrichten wordt aanbevolen om modellen met lage speling te kiezen.

Het nominale uitgaande koppel moet overeenkomen met het houdkoppel van de motor en de werkelijke belasting. Planetaire reductoren die compatibel zijn met NEMA 23 hebben doorgaans een nominaal koppel tussen 8 en 16 Nm, terwijl die voor NEMA 34 vaak 30 tot 50 Nm bereiken, of zelfs meer. Wat betreft efficiëntie ligt de volbelastingsefficiëntie van eenvoudige planetaire reductoren gewoonlijk tussen 94 % en 97 %, met zeer geringe energieverliezen.

De overbrengingsverhoudingen zijn zeer divers, meestal variërend van 3:1 tot 100:1. Enkelvoudige reductoren ( ≤10:1) bieden een hogere efficiëntie en een compacter volume, terwijl meertrapsreductoren (>10:1) hogere overbrengingsverhoudingen mogelijk maken, maar de lengte van het gevaarte  licht verhogen en de efficiëntie geleidelijk verminderen.

Planetaire reductoren gebruiken meestal een modulair flensmontagesysteem, waardoor snelle aanpassing aan de installatiematen van motoren van verschillende merken mogelijk is. De afstand tussen de montagegaten aan de ingangszijde van een NEMA 23-motor bedraagt doorgaans 47,14 mm, met een asdiameter van 6,35 mm of 8 mm; het model NEMA 34 heeft daarentegen een afstand van 69,6 mm en een asdiameter van 14 mm. Door eenvoudig de flens te vervangen, kan de bijbehorende reductor direct worden aangesloten zonder dat een op maat gemaakte adapter nodig is. Dit ‘plug-and-play’-concept vermindert de integratiecomplexiteit van het systeem aanzienlijk.  Onze precisieplanetaire reductoren DPS60 en DPS90 passen perfect bij NEMA23- en NEMA34-stapmotoren. Neem gerust contact met ons op als u hierin geïnteresseerd bent.

Samenvattend zijn de NEMA 23- en NEMA 34-stapmotoren ontworpen voor toepassingen met verschillende belastingsniveaus. De integratie van een hoogwaardige planetaire reductieunit compenseert niet alleen het gebrek aan hoog koppel bij stapmotoren, maar zorgt ook voor een nieuw niveau van precisie en stijfheid in het gehele aandrijfsysteem.