Reduktor planetarny do silników krokowych NEMA 23 i NEMA 34

W dziedzinie precyzyjnej kontroli ruchu silniki krokowe są szeroko stosowane ze względu na swoje zalety, takie jak sterowanie w układzie otwartym i dokładne pozycjonowanie. Wśród nich modele NEMA 23 i NEMA 34 są dwoma najbardziej reprezentatywnymi typami obudów w zastosowaniach automatyki przemysłowej. Ich połączenie z przekładniami planetarnymi tworzy centralną jednostkę napędową niezliczonej liczby urządzeń automatyki.

Rozmiar mocowania silnika NEMA 23 wynosi około 57 *57 mm, długość korpusu zwykle mieści się w zakresie od 40 do 100 mm, a moment utrzymujący wynosi około 0,5–3,0 Nm. Jest to idealny wybór dla urządzeń automatyki o małej i średniej wielkości. Dzięki umiarkowanej gęstości mocy oraz doskonałej relacji jakości do ceny silnik NEMA 23 jest szeroko stosowany w zastosowaniach takich jak drukarki 3D, małe frezarki do grawerowania, maszyny do montażu komponentów oraz urządzenia diagnostyczne w medycynie.

Rozmiar mocowania silnika NEMA 34 wynosi około 86 *86 mm, długość korpusu jest dłuższa (zazwyczaj od 60 do 120 mm), a moment utrzymujący może osiągać od 3,0 do 12,0 Nm lub nawet więcej. Większy rozmiar stojana oraz bardziej wydajna konstrukcja obwodu magnetycznego pozwalają mu zapewnić moc napędową znacznie przewyższającą moc silnika NEMA 23; nadaje się on do zastosowań o dużej obciążeniu, takich jak osie posuwu maszyn CNC, stawy robotów przemysłowych, duże maszyny pakujące oraz las tabela s maszyny do cięcia laserowego. Jednak oba te typy silników mają jedną wspólną cechę: w zakresie wysokich prędkości moment wyjściowy wyraźnie spada  . Szczególnie trudno im bezpośrednio napędzać obciążenia o dużej bezwładności – jest to podstawowa przyczyna stosowania przekładni planetarnych.

Adapter reduktorów planetarnych do silników NEMA 23 i NEMA 34 oferuje trzy kluczowe zalety: po pierwsze zwiększa moment obrotowy wyjściowy. Dzięki przełożeniu moment obrotowy wyjściowy jest wzmocniony. Na przykład, gdy silnik NEMA 34 jest połączony z reduktorem o przełożeniu 5:1, nominalny moment obrotowy wyjściowy może osiągnąć 50 Nm, co wystarcza do napędu ciężkich obciążeń. Po drugie poprawia rozdzielczość. Podstawowy krok kątowy silnika krokowego (np. 1,8°) jest znacznie zmniejszony po redukcji, a liczba impulsów na obrót wzrasta istotnie, co znacznie poprawia dokładność pozycjonowania. Wreszcie zapewnia odpowiednią dopasowaność bezwładności. Pozwala on na prawidłowe dopasowanie bezwładności wirnika silnika do bezwładności obciążenia, skutecznie zmniejszając drgania układu oraz poprawiając dynamiczne właściwości odpowiedzi. °) impulsów na obrót wzrasta istotnie, co znacznie poprawia dokładność pozycjonowania. Wreszcie zapewnia odpowiednią dopasowaność bezwładności. Pozwala on na prawidłowe dopasowanie bezwładności wirnika silnika do bezwładności obciążenia, skutecznie zmniejszając drgania układu oraz poprawiając dynamiczne właściwości odpowiedzi.

Przy wyborze przekładni planetarnej należy zwrócić szczególną uwagę na następujące parametry techniczne :

Lluźność  odpowiedzi jest kluczowym wskaźnikiem dokładności. Dla produktów precyzyjnych powinna ona być mniejsza niż 1  arcmin , podczas gdy dla typowych modeli przemysłowych zwykle mieści się w zakresie od 5 do 15  arcmin . W wymagających zastosowaniach, takich jak numeryczne sterowanie maszynami CNC lub stawy robotów, zaleca się wybierać modele o niskiej luźności.

Nominalny moment obrotowy wyjściowy musi odpowiadać momentowi utrzymującemu silnika oraz rzeczywistemu obciążeniu. Przekładnie planetarne kompatybilne z silnikami NEMA 23 mają zwykle nominalny moment obrotowy w zakresie od 8 do 16 Nm, natomiast te przeznaczone dla silników NEMA 34 mogą osiągać 30–50 Nm lub więcej. Co do sprawności, sprawność przy pełnym obciążeniu jednostopniowych przekładni planetarnych mieści się zwykle w przedziale od 94 % do 97 %, co oznacza bardzo niską stratę energii.

Stosunki przełożenia są bardzo zróżnicowane i zwykle zawierają się w zakresie od 3:1 do 100:1. Reduktor jednostopniowy ( ≤10:1) charakteryzuje się wyższą sprawnością oraz bardziej zwartymi wymiarami, podczas gdy reduktory wielostopniowe (>10:1) pozwalają osiągnąć wyższe stosunki przełożenia, ale nieznacznie zwiększają długość korpusu korpusu  i stopniowo obniżają sprawność.

Reduktory planetarne zwykle wykorzystują modułowy system montażu z użyciem kołnierzy, co umożliwia szybką adaptację do wymiarów montażowych silników różnych marek. Odległość między otworami montażowymi wejściowymi silnika NEMA 23 wynosi zazwyczaj 47,14 mm, a średnica wału to 6,35 mm lub 8 mm; natomiast model NEMA 34 odpowiada odległości 69,6 mm i średnicy wału 14 mm. Poprzez prostą zamianę kołnierza odpowiedni reduktor można podłączyć bezpośrednio, bez konieczności stosowania niestandardowego adaptera. Ten koncepcja „plug-and-play” znacznie zmniejsza złożoność integracji systemu.  Nasze precyzyjne reduktory planetarne DPS60 i DPS90 idealnie pasują do silników krokowych NEMA23 i NEMA34. Jeśli to Państwa zainteresuje, prosimy o kontakt.

Podsumowując, silniki krokowe NEMA 23 i NEMA 34 są zaprojektowane do zastosowań wymagających różnych poziomów obciążenia. Wprowadzenie wysokiej wydajności przekładni planetarnej nie tylko rekompensuje niski moment obrotowy charakterystyczny dla silników krokowych, ale także umożliwia osiągnięcie nowego poziomu precyzji i sztywności całego układu napędowego.