Un motor pas cu pas începe să bâzâie, se încălzește mai mult decât înainte, axul are joc sau se rotește greu. Poate are un rulment gripat și te gândești că ar merita schimbat.
Desfaci cele patru șuruburi lungi, dai jos capacul și, eventual, scoți rotorul.
Abia după aceea cauți pe internet și găsești avertismentul:
„Nu scoate niciodată rotorul unui motor pas cu pas! Se demagnetizează.”
Și apare întrebarea firească: l-am stricat?
Dacă începi să cauți răspunsul pe forumuri, lucrurile devin și mai confuze. Unii spun că au desfăcut motoare fără nicio problemă. Alții susțin că, după demontare, motorul a rămas cu mult mai puțin cuplu.
Demagnetizarea nu este un mit. Dar nici regula „ai scos rotorul, poți arunca motorul” nu este valabilă în toate situațiile.
Înainte să ajungem însă la demagnetizare, merită să vedem dacă motorul chiar trebuie desfăcut.
Motorul bâzâie, se încălzește sau axul are joc. Ce verificăm?
De cele mai multe ori, nimeni nu desface un motor care funcționează perfect. Ajungem la șurubelniță pentru că ceva nu mai este în regulă.
Dacă motorul bâzâie, vibrează, dar nu se rotește, prima suspiciune nu ar trebui să fie rulmentul. De multe ori avem o fază întreruptă, firele fazelor sunt conectate greșit, un contact imperfect sau o problemă la driver. Un motor alimentat incorect poate vibra și bâzâi fără să pornească normal.
Dacă motorul se încălzește, nu înseamnă automat că este defect. Motoarele pas cu pas pot funcționa destul de calde, inclusiv atunci când stau pe loc și țin poziția. Dacă temperatura devine însă exagerată, merită verificat în primul rând curentul setat pe driver. Temperatura excesivă, menținută mult timp, nu este sănătoasă nici pentru izolația bobinajului, nici pentru magnetul permanent.
Dacă axul se rotește greu, agață sau huruie, putem suspecta rulmenții. În timp, aceștia se pot uza, pot căpăta joc sau chiar se pot gripa. Un motor cu un rulment gripat poate părea lipsit de putere, deși electric este perfect funcțional.
La fel, dacă axul joacă radial sau longitudinal, merită verificată starea rulmenților. Un joc axial foarte mic poate exista la anumite construcții, dar un joc radial evident nu este normal și poate produce zgomot, vibrații și probleme pe CNC.
Iar dacă motorul funcționează, dar pare că nu mai are cuplul de altădată, nu presupunem imediat că s-a demagnetizat. Verificăm mai întâi driverul, curentul setat, sursa de alimentare, conexiunile și, evident, dacă mecanica CNC-ului se mișcă liber.
Cum verificăm rapid un motor pas cu pas?
Înainte să-l desfaci, poți face două teste foarte simple.
La un motor bipolar cu patru fire avem două înfășurări independente. Cu multimetrul pe rezistență sau continuitate identificăm cele două perechi de fire. Între cele două fire ale aceleiași faze trebuie să măsurăm o rezistență mică, iar valorile celor două faze ar trebui să fie apropiate. Între fire care aparțin unor faze diferite nu trebuie să avem continuitate.
Dacă una dintre faze este întreruptă, am găsit deja o problemă.
Există și un test simplu care nu necesită multimetru.
Cu motorul complet deconectat de la driver, rotește axul cu mâna. Apoi scurtcircuitează între ele cele două fire ale uneia dintre faze și încearcă din nou.
Vei observa că axul devine mult mai greu de rotit.
Repetă testul cu cealaltă fază. Efectul ar trebui să fie asemănător. Dacă o fază produce această „frânare”, iar cealaltă nu, avem un motiv să investigăm înfășurarea respectivă sau cablul motorului.
Important: testul se face numai cu motorul deconectat de la driver.
Și dacă problema sunt rulmenții?
Rulmenții sunt unul dintre puținele motive pentru care chiar merită să desfaci un motor pas cu pas.
Un rulment costă puțin în comparație cu un motor Nema23 sau Nema34 bun și ar fi păcat să aruncăm motorul doar pentru că un rulment huruie sau s-a gripat.
Problema este că trebuie să știm până unde putem merge cu demontarea.
Dacă intervenția poate fi făcută fără să scoatem complet rotorul din stator, aceasta este varianta pe care am prefera-o. Înainte de demontare este bine și să marcăm poziția capacelor față de corpul motorului, pentru a le putea monta cât mai aproape de poziția inițială.
Pentru că a desface motorul și a scoate rotorul sunt două lucruri diferite.
Ce se întâmplă dacă scoatem rotorul?
La motoarele pas cu pas hibride, foarte întâlnite pe CNC-uri, rotorul conține un magnet permanent. Rotorul și statorul formează împreună un circuit magnetic.
Când scoatem complet rotorul, modificăm acest circuit. În funcție de construcția motorului și de materialul magnetului, poate apărea o pierdere parțială și ireversibilă a magnetizării.
Iar o magnetizare mai slabă poate însemna mai puțin cuplu.
De aici provine avertismentul atât de des întâlnit: „Nu scoate rotorul unui motor pas cu pas.”
Asta nu înseamnă însă că orice motor din care a fost scos rotorul este automat compromis. Construcția și materialele diferă, ceea ce explică și experiențele contradictorii pe care le găsim pe internet.
Dacă motorul funcționează bine și vrei să-l desfaci doar din curiozitate, mai bine faci experimentul pe unul vechi.
Am scos deja rotorul. Ce fac?
Nu înseamnă automat că trebuie să arunci motorul.
Reasamblează-l cu atenție și verifică mai întâi mecanica. Capacele și rulmenții poziționează rotorul foarte precis, iar după remontare acesta poate rămâne ușor nealiniat sau poate începe să atingă statorul.
Poți face și o verificare simplă. La un motor nealimentat, atunci când rotești încet axul cu mâna, trebuie să simți acele mici poziții succesive în care rotorul tinde să se oprească. Este așa-numitul detent torque.
Dacă ai două motoare identice și unul se rotește vizibil mai liber decât celălalt, poate fi un indiciu că magnetizarea lui este mai slabă. Este însă doar un indiciu, nu o măsurătoare de cuplu.
Se poate remagnetiza?
Da. Există firme specializate care pot remagnetiza un motor cu echipamente dedicate.
Dacă merită sau nu este o altă discuție.
Pentru un motor ieftin, înlocuirea este probabil mai logică. Pentru un Nema34 sau Nema42 scump, un motor cu ax special sau unul greu de găsit, repararea poate avea sens.
Dar cât cuplu pierde în realitate?
Aici credem că merită să facem propriul nostru experiment.
Luăm un Nema23 și îi măsurăm cuplul. Îl desfacem, scoatem complet rotorul, îl reasamblăm și repetăm măsurătoarea în aceleași condiții: același driver, același curent și aceeași tensiune de alimentare.
Poate pierde mult. Poate pierde foarte puțin. Sau poate diferența nici nu va fi măsurabilă în cazul motorului testat.
Vom afla.
Concluzie
Un motor care bâzâie, se încălzește, are joc în ax sau se rotește greu nu trebuie desfăcut din prima. În multe cazuri, câteva verificări electrice și mecanice simple ne pot spune unde este problema.
Dacă sunt de vină rulmenții, repararea motorului poate merita. Dar, dacă este posibil, încearcă să faci intervenția fără să scoți complet rotorul din stator.
Iar dacă l-ai scos deja, nu presupune automat că motorul este compromis. Reasamblează-l corect și testează-l.
Demagnetizarea este un fenomen real, dar efectul nu este identic la toate motoarele.
Cele patru șuruburi ale unui motor pas cu pas se desfac foarte ușor. Mai important este să știi ce să nu faci după ce le-ai desfăcut.