Planetgearreduktor for stegmotorer NEMA 23 og NEMA 34

I området for nøyaktig bevegelseskontroll brukes stegmotorer mye på grunn av fordeler som åpen-sløyfe-kontroll og nøyaktig posisjonering. Blant disse er NEMA 23 og NEMA 34 de to mest representativa husmodellene i industriell automatisering. Kombinasjonen av disse motorene med planetgear gir den sentrale drivmotoren til utallige automatiseringsutstyr.

Flensstørrelsen på NEMA-23-motoren er ca. 57 *57 mm, kroppslengden er vanligvis mellom 40 og 100 mm, og festemomentet er ca. 0,5–3,0 Nm. Det er et ideelt valg for automatiseringsutstyr av liten og middels størrelse. Takket være moderat effekttetthet og utmerket pris–ytelsesforhold brukes NEMA 23 mye i applikasjoner som 3D-printere, små gravér-sager, komponentplasseringsmaskiner og medisinsk deteksjonsutstyr.

Flensstørrelsen på NEMA 34-motoren er ca. 86 *86 mm, kroppslengden er lengre (vanligvis 60–120 mm), og fastspenningsmomentet kan nå 3,0–12,0 Nm eller enda mer. Dens større statorstørrelse og kraftigere magnetkretskonstruksjon gir den en drivkraft som er betydelig høyere enn for NEMA 23, og den egner seg for høybelastede applikasjoner som f.eks. forsyvningsaksler i numerisk styrte verktøy, robotarmledd i industriroboter, store emballasjemaskiner og r tabell s laserkuttemaskiner. Disse to motortypene har imidlertid en felles egenskap: i høyhastighetssonen avtar utgangsmomentet tydeligvis.  de har spesielt problemer med å drive laster med høy treghetsmasse direkte, noe som er den grunnleggende årsaken til at planetgearreduktorer ble introdusert.

Adapter for planetære reduksjonsgeometrier til NEMA 23- og NEMA 34-motorer har tre nøkkel fordeler: For det første øker den utgangsmomentet. Takket være reduksjonsforholdet blir utgangsmomentet forsterket. For eksempel kan det nominelle utgangsmomentet nå 50 Nm når en NEMA 34-motor kombineres med en reduksjonsgeometri med et forhold på 5:1, noe som er tilstrekkelig til å drive tunge laster. For det andre forbedrer den oppløsningen. Den grunnleggende stegvinkelen til en stegmotor (f.eks. 1,8 °) blir betydelig finjustert etter reduksjonen, og antallet pulser per omdreining øker kraftig, noe som forbedrer posisjoneringsnøyaktigheten betydelig. Til slutt sikrer den god treghetsmatching. Den gjør det mulig å tilpasse motorens rotortreghet optimalt til lastens treghet, noe som reduserer systemsvingninger effektivt og forbedrer dynamisk responsegrense.  d'impulsions par tour augmente de manière significative, ce qui améliore considérablement la précision de positionnement. Enfin, il assure une bonne adaptation de l'inertie. Il permet d'adapter correctement l'inertie du rotor du moteur à celle de la charge, ce qui réduit efficacement les oscillations du système et améliore les performances de réponse dynamique.

Ved valg av planetgearkasse bør følgende tekniske parametere vurderes nøye :

Lspill  er den viktigste nøyaktighetsparameteren. For presisjonsprodukter bør spill være mindre enn 1  arcmin , mens det for standard industrielle modeller vanligvis ligger mellom 5 og 15  arcmin . I kravstillende applikasjoner som numerisk styrte verktøymaskiner eller robotledd anbefales det å velge modeller med lavt spill.

Det nominelle utgangsmomentet må tilsvare motorens holde-moment samt den faktiske belastningen. Planetgearkasser som er kompatible med NEMA 23 har vanligvis et nominelt moment på 8–16 Nm, mens de som passer til NEMA 34 kan oppnå 30–50 Nm eller mer. Hva angår virkningsgrad, ligger virkningsgraden ved full last for en-trinns planetgearkasser vanligvis mellom 94 % og 97 %, med svært liten energitap.

Reduksjonsforholdene varierer mye, og ligger vanligvis mellom 3:1 og 100:1. Enkelttrinnsreduktorer ( ≤10:1) gir høyere virkningsgrad og en mer kompakt byggestørrelse, mens flertrinnsreduktorer (>10:1) muliggjør høyere reduksjonsforhold, men øker litt lengden på kroppen  og reduserer gradvis virkningsgraden.

Planetary gearboxes typically use a modular flange-mounting system, enabling quick adaptation to the installation dimensions of motors from different brands. The distance between the mounting holes for the NEMA 23 motor input is usually 47,14 mm, with a shaft diameter of 6,35 mm or 8 mm; the NEMA 34 model corresponds to a hole spacing of 69,6 mm and a shaft diameter of 14 mm. By simply replacing the flange, the associated gearbox can be connected directly without requiring custom adapters. This « plug-and-play » concept significantly reduces system integration complexity.  Our precision planetary gearboxes DPS60 and DPS90 are perfectly compatible with NEMA23 and NEMA34 stepper motors. If this interests you, please do not hesitate to contact us.

En oppsummering er NEMA 23- og NEMA 34-trinnmotorer designet for applikasjoner med ulike belastningsnivåer. Innføringen av en høytytende planetskive gir ikke bare kompensasjon for det begrensede dreiemomentet i trinnmotorer, men muliggjør også et nytt nivå av nøyaktighet og stivhet for hele drivsystemet.