A mérnöki területen jól ismert, hogy a mechanikai tűrések jelentős hatással vannak a pontosságra és a pontosságra minden elképzelhető eszköztípus esetében, függetlenül annak felhasználásától. Ez a tény a következőkre is igaz:léptetőmotorokPéldául egy szabványos építésű léptetőmotor tűréshatára körülbelül ±5 százalék lépésenként. Ezek egyébként nem kumulatív hibák. A legtöbb léptetőmotor lépésenként 1,8 fokot mozdul el, ami 0,18 fokos potenciális hibatartományt eredményez, annak ellenére, hogy fordulatonként 200 lépésről beszélünk (lásd az 1. ábrát).
2 fázisú léptetőmotorok - GSSD sorozat
Miniatűr lépcsőzés a pontosság érdekében
A szabványos, nem kumulatív, ±5 százalékos pontossággal a pontosság növelésének első és leglogikusabb módja a motor mikrolépéses szabályozása. A mikrolépéses szabályozás a léptetőmotorok vezérlésének egy olyan módszere, amely nemcsak nagyobb felbontást, hanem alacsony sebességnél is simább mozgást biztosít, ami bizonyos alkalmazásokban nagy előnyt jelenthet.
Kezdjük az 1,8 fokos lépésszöggel. Ez a lépésszög azt jelenti, hogy a motor lassulásával minden lépés az egész nagyobb részét képezi. Egyre lassabb sebességnél a viszonylag nagy lépésméret kocogást okoz a motorban. A lassú sebességnél tapasztalható csökkent simaság enyhítésének egyik módja az egyes motorlépések méretének csökkentése. Itt válik fontos alternatívává a mikrolépés.
A mikrolépéses szabályozás impulzusszélesség-modulációval (PWM) történik, amely a motor tekercseire folyó áramot szabályozza. A folyamat úgy történik, hogy a motorvezérlő két szinuszfeszültséget küld a motor tekercseire, amelyek mindegyike 90 fokban el van tolva a másikhoz képest. Tehát, míg az egyik tekercsben az áram növekszik, a másikban csökken, ami fokozatos áramátadást eredményez, ami simább mozgást és egyenletesebb nyomatéktermelést eredményez, mint egy hagyományos teljes lépéses (vagy akár a szokásos fél lépéses) vezérléssel (lásd a 2. ábrát).
egytengelyesléptetőmotor-vezérlő + meghajtó működik
Amikor a mikrolépéses vezérlésen alapuló pontosságnövelésről döntenek, a mérnököknek figyelembe kell venniük, hogy ez hogyan befolyásolja a motor többi jellemzőjét. Bár a nyomatékleadás simasága, az alacsony sebességű mozgás és a rezonancia javítható a mikrolépéses vezérléssel, a vezérlés és a motortervezés tipikus korlátai megakadályozzák, hogy elérjék ideális általános jellemzőiket. A léptetőmotor működése miatt a mikrolépéses hajtások csak megközelítőleg képesek valódi szinuszhullámot létrehozni. Ez azt jelenti, hogy némi nyomatékingadozás, rezonancia és zaj marad a rendszerben, annak ellenére, hogy ezek mindegyike jelentősen csökken a mikrolépéses működés során.
Mechanikai pontosság
A léptetőmotor pontosságának növelésére egy másik mechanikus beállítási lehetőség a kisebb tehetetlenségi nyomaték használata. Ha a motor nagy tehetetlenségi nyomatékkal működik, amikor megpróbál megállni, a terhelés enyhe túlpörgést okoz. Mivel ez gyakran egy kis hiba, a motorvezérlővel korrigálható.
Végül térjünk vissza a vezérlőhöz. Ez a módszer némi mérnöki munkát igényelhet. A pontosság javítása érdekében érdemes lehet olyan vezérlőt használni, amely kifejezetten a kiválasztott motorhoz van optimalizálva. Ez egy nagyon precíz módszer. Minél jobb a vezérlő azon képessége, hogy pontosan manipulálja a motoráramot, annál nagyobb pontosságot kaphat a használt léptetőmotortól. Ez azért van, mert a vezérlő pontosan szabályozza, hogy mennyi áramot kapnak a motor tekercselései a léptető mozgás megkezdéséhez.
A mozgásrendszerekben a pontosság az alkalmazástól függően gyakori követelmény. Ha a léptetőrendszer hogyan működik együtt a pontosság elérése érdekében, a mérnökök kihasználhatják a rendelkezésre álló technológiák előnyeit, beleértve azokat is, amelyeket az egyes motorok mechanikus alkatrészeinek létrehozásában használnak.
Közzététel ideje: 2023. október 19.
