Wie stark beeinflusst die Länge des Motorkörpers das Drehmoment eines Schrittmotors?

Ein längerer Motorkörper trägt häufig zur Erhöhung des Drehmoments bei, aber das Drehmoment steigt nicht direkt proportional zur Motorlänge.

Bei Motoren mit derselben Rahmengröße, ähnlicher Wickelkonstruktion und denselben Antriebsbedingungen bedeutet ein längerer Körper normalerweise einen längeren Stator- und Rotorstapel.

Ein längerer Stapel kann die effektive magnetische Wechselwirkungslänge erhöhen und oft ein höheres Haltedrehmoment liefern.

Die Körperlänge ist jedoch nur ein Teil der Auswahl.

1Warum beeinflusst die Körperlänge das Drehmoment?

Das Drehmoment des Schrittmotors wird durch die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld des Stators und dem des Rotors erzeugt.

Wenn die Rahmengröße gleich bleibt, weist ein längerer Motorkörper häufig auf einen längeren Laminationsstapel hin.

• Eine größere wirksame elektromagnetische Region
• Höheres Haltedrehmoment
• Bessere Belastbarkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten
• Mehr statisches Drehmoment

Aus diesem Grund bieten längere Karosserie-Modelle derselben Produktfamilie oft ein höheres Trägerspannungsmoment als kürzere Modelle.

Aber "oft" bedeutet nicht "immer". Magnetische Schaltkreisentwicklung, Wickelparameter, Nennstrom und Materialwahl können die endgültige Drehmomentleistung verändern.

2Körperlänge ist nicht der einzige Drehmomentfaktor

Bei der Auswahl des Drehmoments sollte auch berücksichtigt werden:

• Bildgröße:Ein größerer Rahmen kann einen größeren Magnetkreis und eine größere Wicklung aufnehmen.
• Nennstrom:Strom beeinflusst die Magnetfeldstärke, aber übermäßiger Strom erhöht auch die Hitze.
• Wickelkonstruktion:Widerstand und Induktivität beeinflussen Drehmoment und Hochgeschwindigkeitsreaktionen.
• Magnetkreis:Rotor-, Stator- und Luftspalteentwurf beeinflussen direkt die elektromagnetische Effizienz.
• Antriebsspannung:Die Spannung beeinflusst, wie schnell sich der Strom aufbaut, was die Leistung bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten beeinflusst.
• Thermische Bedingungen:Bei übermäßiger Temperatur kann eine Abkühlung erforderlich sein.

Daher ist die Motorlänge allein kein zuverlässiger Weg, um das Drehmoment zu schätzen.

3Das Halten des Drehmoments ist nicht dasselbe wie das Laufen des Drehmoments.

In vielen Produktkatalogen werdenHaltemoment.

Dies ist das Drehmoment, das der Rotorbewegung widersteht, wenn der Motor angetrieben und stehend ist.

In einer realen Anwendung ist die Drehmoment-Geschwindigkeitskurve häufig wichtiger:

• Drehmoment ist in der Regel höher bei niedrigen Drehzahlen
• Induktivität und Rückwärts-EMF begrenzen die Stromansammlung bei Geschwindigkeitszunahmen
• Das Drehmoment kann bei mittlerer und hoher Drehzahl deutlich abnehmen
• Zusätzliches Drehmoment ist während der Beschleunigung erforderlich, um Trägheit zu überwinden

Ein längerer Motor kann zwar ein höheres Haltedrehmoment aufweisen, bedeutet aber nicht, dass er bei jeder Drehzahl den gleichen Drehmomentvorteil aufrechterhalten wird.

4Ein längerer Körper kann auch neue Herausforderungen schaffen.

Ein längerer Motorkörper bedeutet in der Regel ein größeres Gewicht, eine größere Rotorträglichkeit und Kosten.

Bei Anwendungen, bei denen häufige An- und Abfahrten, schnelle Wechselbewegungen oder hohe Beschleunigungen erforderlich sind, ist außerdem zu beachten:

• Erhöhte Trägheit des Rotors
• Langsamere Beschleunigung
• Höhere Anforderungen an die mechanische Montage
• Größere Strombedarf an Fahrer und Stromversorgung
• Temperaturanstieg und Kühlbedingungen während des Dauerbetriebs

Die Auswahl eines längeren Motors nur für ein höheres Haltedrehmoment kann immer noch zu fehlenden Schritten oder instabilem Betrieb führen, wenn Geschwindigkeit, Beschleunigung und Trägheit ignoriert werden.

5Wie sollte man den Motor auswählen?

Verwenden Sie folgende Methode:

1. Berechnen Sie das tatsächliche Lastmoment

   Es sind Reibung, Schwerkraft, Übertragungseffizienz, Beschleunigung und eine geeignete Sicherheitsmarge zu berücksichtigen.

2. Überprüfen Sie die Drehmoment-Geschwindigkeitskurve

   Überprüfen Sie, ob der Motor bei der erforderlichen Drehzahl und Beschleunigung ein ausreichendes Drehmoment erzeugen kann.

3. Unterschiedliche Körperlängen vergleichen

   Unter den gleichen Rahmen- und Antriebsbedingungen wird das Halte- und Betriebsdrehmoment, die Trägheit des Rotors und der Temperaturanstieg verglichen.

4. Die komplette Maschine testen

   Überprüfen Sie Geräusche, Vibrationen, Temperaturanstiege, Beschleunigungsleistung und Verzögerungsgefahr unter der tatsächlichen Last.

Schlussfolgerung

Die Länge des Motorkörpers beeinflusst in der Regel das Drehmoment des Schrittmotors, ist aber nicht der einzige Faktor, der das Drehmoment bestimmt.

Eine längere Karosserie bietet häufig ein höheres Haltspuls und eine bessere Belastbarkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten.Antriebsspannung, Geschwindigkeit, Beschleunigung und thermische Bedingungen.

Wenn Sie einen Schrittmotor auswählen, konzentrieren Sie sich mehr auf das Halten des Drehmoments, die Drehmoment-Geschwindigkeitskurve oder die Gesamtgröße und Trägheit des Motors?