Είναι γνωστό στο πεδίο μηχανικής ότι οι μηχανικές ανοχές έχουν σημαντική επίδραση στην ακρίβεια και την ακρίβεια για κάθε τύπο συσκευής που μπορεί να φανταστεί κανείς ανεξάρτητα από τη χρήση του. Αυτό το γεγονός ισχύει επίσης γιαβηματοδότης. Για παράδειγμα, ένας τυποποιημένος κατασκευασμένος βηματικός κινητήρας έχει επίπεδο ανοχής περίπου ± 5 % σφάλματος ανά βήμα. Αυτά είναι παρεμπιπτόντως τα μη-συσσωρευτικά σφάλματα. Οι περισσότεροι κινητήρες βηματικών κινητήρων κινούνται 1,8 μοίρες ανά βήμα, με αποτέλεσμα μια πιθανή περιοχή σφάλματος 0,18 μοίρες, παρόλο που μιλάμε για 200 βήματα ανά περιστροφή (βλ. Εικόνα 1).
Motors 2 φάσεων - σειρά GSSD
Μινιατούρα για ακρίβεια
Με ένα τυποποιημένο, μη συνωστισμένο, ακρίβεια ± 5 τοις εκατό, ο πρώτος και πιο λογικός τρόπος για να αυξηθεί η ακρίβεια είναι να μικρο-βήμα στον κινητήρα. Το Micro Stepping είναι μια μέθοδος ελέγχου των βηματικών κινητήρων που επιτυγχάνουν όχι μόνο υψηλότερη ανάλυση αλλά ομαλότερη κίνηση σε χαμηλές ταχύτητες, η οποία μπορεί να είναι ένα μεγάλο όφελος σε ορισμένες εφαρμογές.
Ας ξεκινήσουμε με τη γωνία βήματος 1,8 μοιρών. Αυτή η γωνία βήματος σημαίνει ότι καθώς ο κινητήρας επιβραδύνει κάθε βήμα γίνεται ένα μεγαλύτερο τμήμα του συνόλου. Σε βραδύτερες και βραδύτερες ταχύτητες, το σχετικά μεγάλο μέγεθος βημάτων προκαλεί την καταστροφή του κινητήρα. Ένας τρόπος για να ανακουφιστεί αυτή η μειωμένη ομαλότητα της λειτουργίας σε χαμηλές ταχύτητες είναι η μείωση του μεγέθους κάθε βήματος κινητήρα. Αυτό είναι όπου το Micro Stepping γίνεται μια σημαντική εναλλακτική λύση.
Το μικροηφόρο βήμα επιτυγχάνεται με τη χρήση διαμορφωμένου πλάτους παλμού (PWM) για τον έλεγχο του ρεύματος στις περιελίξεις του κινητήρα. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι ο οδηγός κινητήρα παραδίδει δύο κύματα ημιτονοειδούς τάσης στις περιελίξεις του κινητήρα, καθένα από τα οποία είναι 90 μοίρες εκτός φάσης με το άλλο. Έτσι, ενώ το ρεύμα αυξάνεται σε μία περιέλιξη, μειώνεται στην άλλη περιέλιξη για να παράγει μια σταδιακή μεταφορά του ρεύματος, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ομαλότερη κίνηση και την πιο συνεπή παραγωγή ροπής από ό, τι θα πάρει από ένα τυπικό πλήρες βήμα (ή ακόμα και κοινό μισό βήμα) (βλ. Εικόνα 2).
μονής άξοναςΛειτουργεί ο ελεγκτής κινητήρα βηματικού κινητήρα +το πρόγραμμα οδήγησης
Όταν αποφασίζουν για την αύξηση της ακρίβειας με βάση τον έλεγχο μικροηλεκτρικών σταθμών, οι μηχανικοί πρέπει να εξετάσουν τον τρόπο με τον οποίο αυτό επηρεάζει τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά του κινητήρα. Ενώ η ομαλότητα της παράδοσης ροπής, της κίνησης χαμηλής ταχύτητας και του συντονισμού μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας μικροηλεκτρική βήμα, οι τυπικοί περιορισμοί στον έλεγχο και στον σχεδιασμό του κινητήρα τους εμποδίζουν να φτάσουν τα ιδανικά συνολικά χαρακτηριστικά τους. Λόγω της λειτουργίας ενός βηματικού κινητήρα, οι μικρο -δίσκοι μπορούν να προσεγγίσουν μόνο ένα πραγματικό ημιτονοειδές κύμα. Αυτό σημαίνει ότι κάποια ροπή κυματισμού, συντονισμού και θορύβου θα παραμείνει στο σύστημα, παρόλο που κάθε ένα από αυτά μειώνεται σε μεγάλο βαθμό σε μια μικροεπιχειρημένη επιχείρηση.
Μηχανική ακρίβεια
Μια άλλη μηχανική ρύθμιση για να αποκτήσετε ακρίβεια στον βηματικό σας κινητήρα είναι να χρησιμοποιήσετε ένα μικρότερο φορτίο αδράνειας. Εάν ο κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε μια μεγάλη αδράνεια όταν προσπαθεί να σταματήσει, το φορτίο θα προκαλέσει κάποια ελαφρά υπερβολική περιστροφή. Επειδή αυτό είναι συχνά ένα μικρό σφάλμα, ο ελεγκτής κινητήρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να το διορθώσει.
Τέλος, γυρίζουμε πίσω στον ελεγκτή. Αυτή η μέθοδος μπορεί να πάρει κάποια προσπάθεια μηχανικής. Προκειμένου να βελτιωθεί η ακρίβεια, ίσως θελήσετε να χρησιμοποιήσετε έναν ελεγκτή που είναι συγκεκριμένα βελτιστοποιημένο για τον κινητήρα που έχετε επιλέξει να χρησιμοποιήσετε. Αυτή είναι μια πολύ ακριβής μέθοδος για την ενσωμάτωση. Όσο καλύτερη είναι η ικανότητα του ελεγκτή να χειραγωγεί το ρεύμα του κινητήρα ακριβώς, τόσο μεγαλύτερη ακρίβεια μπορείτε να πάρετε από τον βηματοδότη που χρησιμοποιείτε. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ελεγκτής ρυθμίζει ακριβώς πόσο τρέχονται οι καλές περιελίξεις των κινητήρων για να ξεκινήσουν την κίνηση στα βήμα.
Η ακρίβεια σε συστήματα κίνησης είναι μια κοινή απαίτηση ανάλογα με την εφαρμογή. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το σύστημα Stepper λειτουργεί μαζί για να δημιουργήσει ακρίβεια επιτρέπει σε έναν μηχανικό να επωφεληθεί από τις τεχνολογίες που είναι διαθέσιμες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται στη δημιουργία των μηχανικών εξαρτημάτων κάθε κινητήρα.
Χρόνος δημοσίευσης: Οκτ-19-2023
