Nema 17 Krokový Motor s Uzavřenou Smyčkou a Enkodérem 2.0A 72Ncm

NEMA 17 krokový motor s uzavřenou smyčkou a enkodérem

Tento krokový motor řady P kombinuje osvědčenou konstrukci NEMA 17 s integrovaným optickým inkrementálním enkodérem o rozlišení 1000 pulzů na otáčku (4000CPR v kvadraturním režimu). Výsledkem je kompaktní pohonná jednotka připravená pro řízení s uzavřenou smyčkou, která eliminuje ztrátu kroků a umožňuje přesné polohování i při proměnlivém zatížení.

Princip uzavřené smyčky spočívá v tom, že enkodér neustále sleduje skutečnou polohu hřídele a předává tuto informaci řadiči. Pokud motor vynechá krok kvůli přetížení nebo mechanickému odporu, řadič okamžitě detekuje odchylku a koriguje ji. Tím se dosahuje spolehlivosti servo pohonů při zachování jednoduchosti a nižší ceny krokových motorů.

Hlavní výhody uzavřené smyčky

• Eliminace ztráty kroků – enkodér detekuje každou odchylku a řadič ji automaticky kompenzuje
• Nižší provozní teplota – motor pracuje pouze s potřebným proudem, ne s konstantním maximem
• Vyšší využitelný kroutící moment – systém může bezpečně pracovat blíže k limitům motoru
• Tichý provoz při nízkých rychlostech – adaptivní řízení snižuje rezonance a vibrace

Oproti standardním otevřeným systémům nabízí uzavřená smyčka zásadní výhodu především v aplikacích s proměnlivou zátěží. Typickým příkladem jsou CNC frézky, kde odpor materiálu kolísá podle hloubky záběru a typu obráběného materiálu. Zatímco otevřený systém vyžaduje konzervativní nastavení s velkou rezervou, uzavřená smyčka umožňuje využít plný potenciál motoru.

Typické použití

• Upgrady 3D tiskáren Ender 3, Prusa MK3/MK4 a Voron pro spolehlivější vícehodinové tisky
• Osy X/Y/Z hobby CNC frézek a gravírovacích strojů s pracovní plochou do 500×500 mm
• Přesné otočné stoly a indexovací zařízení vyžadující opakovatelnou přesnost
• Automatizace a robotika kde je kritická detekce kolize nebo přetížení

Motor je vhodný pro bastlíře i profesionály, kteří chtějí zvýšit spolehlivost stávajícího stroje bez nutnosti přechodu na dražší servo pohony. Kroutící moment 72Ncm při proudu 2A poskytuje dostatek síly pro většinu hobby a poloprofesionálních aplikací.

Enkodér – specifikace a kompatibilita

Integrovaný optický enkodér pracuje s napájecím napětím 5V a poskytuje diferenciální výstup na dvou kanálech (A/B). Diferenciální signál zajišťuje odolnost proti rušení i při delším vedení kabeláže.

• Rozlišení 1000PPR (4000CPR při vyhodnocení všech hran kvadratury)
• Napájení 5V DC – kompatibilní s běžnými closed-loop řadiči
• Výstupní konektor s 6 piny pro snadné připojení prodlužovacího kabelu

Motor je plně kompatibilní s řadiči CL42T a CL57T, ale díky standardnímu zapojení jej lze použít i s jinými closed-loop drivery podporujícími diferenciální enkodér. Hřídel s D-výbrusem délky 15 mm umožňuje spolehlivé uchycení řemenic a spojek bez prokluzu.

 

Příruba:		NEMA 17
Typ motoru:		Bipolární
Rozměry motoru:		42 x 42 x 80mm
Proud/fáze:		2.0A
Kroutící moment:		72Ncm
Úhel kroku:		1.8°
Odpor vinutí:		1.75Ω
Indukčnost:		4mH ± 20%(1KHz)
Průměr hřídele:		5mm
Délka hřídele:		24mm
Délka kabelů:		270mm
Hmotnost:		500g

Typ kodéru:		Optický přírůstkový
Napájecí napětí:		5V
Rozlišení:		1000PPR
Výstupní signál:		2 kanály

1	2	3	4
A+	A-	B+	B-

1	2	3	11	12	13
EA+	VCC	GND	EB+	EB-	EA-

 

 

 

Často kladené dotazy

S jakým řadičem funguje tento closed-loop motor?

Motor je navržen pro použití s řadiči uzavřené smyčky, jako jsou CL42T nebo CL57T. Funguje s jakýmkoli driverem, který podporuje diferenciální enkodér s rozlišením 1000PPR a napájením 5V. Nelze jej použít s běžnými open-loop drivery typu A4988 nebo TMC2209 – ty neumí zpracovat signál z enkodéru.

Jaký je rozdíl mezi PPR a CPR u enkodéru?

PPR (Pulses Per Revolution) udává počet pulzů na jeden kanál za otáčku – zde 1000. CPR (Counts Per Revolution) je výsledné rozlišení po vyhodnocení všech hran obou kanálů v kvadratuře, tedy 4× více – zde 4000. Prakticky to znamená, že řadič dokáže rozlišit 4000 poloh na jednu otáčku hřídele.

Jaké napájecí napětí potřebuje motor a enkodér?

Motor se napájí přes řadič, typicky 24–48V DC podle specifikace driveru. Enkodér vyžaduje samostatné napájení 5V DC, které většinou poskytuje přímo closed-loop řadič. Při použití externího napájení enkodéru dbejte na společnou zem s řadičem.

Mohu tento motor použít jako náhradu za standardní NEMA 17 bez enkodéru?

Rozměrově ano – příruba 42×42 mm a rozteč montážních otvorů jsou standardní NEMA 17. Motor je však delší (80 mm tělo + enkodér) a těžší (500 g), takže ověřte dostupný prostor. Pro využití uzavřené smyčky potřebujete odpovídající řadič; s běžným open-loop driverem motor poběží, ale enkodér zůstane nevyužitý.

Jak zapojit kabel enkodéru?

Enkodér má 6-pinový konektor s následujícím zapojením: EA+ (kanál A+), VCC (5V), GND (zem), EB+ (kanál B+), EB- (kanál B-), EA- (kanál A-). Diferenciální páry A+/A- a B+/B- připojte na odpovídající vstupy řadiče. U delších vedení (nad 1 m) doporučujeme stíněný kabel.

Jaký kroutící moment skutečně využiji v praxi?

Udávaných 72Ncm je přídržný moment při plném proudu 2A a nulových otáčkách. Při pohybu moment klesá s rostoucí rychlostí – konkrétní průběh závisí na napájecím napětí řadiče. Při 24V očekávejte využitelný moment cca 50Ncm do 300 ot/min, při 48V výrazně více i při vyšších rychlostech.