Dit is welbekend in die ingenieursveld dat meganiese toleransies 'n groot uitwerking op presisie en akkuraatheid het vir elke tipe toestel denkbaar, ongeag die gebruik daarvan. Hierdie feit is ook waar vanstapmotors. Byvoorbeeld, 'n standaardgeboude stapmotor het 'n toleransievlak van ongeveer ±5 persent fout per stap. Dit is terloops nie-akkumulatiewe foute. Die meeste stapmotors beweeg 1,8 grade per stap, wat 'n potensiële foutreeks van 0,18 grade tot gevolg het, al praat ons van 200 treë per rotasie (sien Figuur 1).
2-fase stapmotors - GSSD-reeks
Miniatuur trap vir akkuraatheid
Met 'n standaard, nie-kumulatiewe, akkuraatheid van ±5 persent, is die eerste en mees logiese manier om akkuraatheid te verhoog om die motor te mikro trap. Mikro-stap is 'n metode om stapmotors te beheer wat nie net 'n hoër resolusie verkry nie, maar gladder beweging teen lae snelhede, wat 'n groot voordeel in sommige toepassings kan wees.
Kom ons begin met ons staphoek van 1,8 grade. Hierdie staphoek beteken dat elke stap 'n groter deel van die geheel word wanneer die motor stadiger word. By stadiger en stadiger spoed veroorsaak die relatief groot stapgrootte rat in die motor. Een manier om hierdie verminderde gladheid van werking teen stadige snelhede te verlig, is om die grootte van elke motorstap te verminder. Dit is waar mikro-stepping 'n belangrike alternatief word.
Mikro-stap word verkry deur gebruik te maak van polswydte-gemoduleerde (PWM) om die stroom na die motorwikkelings te beheer. Wat gebeur is dat die motordrywer twee spanningsinusgolwe aan die motorwikkelings lewer, wat elkeen 90 grade uit fase met die ander is. Dus, terwyl stroom in een wikkeling toeneem, neem dit af in die ander wikkeling om 'n geleidelike oordrag van stroom te produseer, wat lei tot gladder beweging en meer konsekwente wringkragproduksie as wat 'n mens sal kry uit 'n standaard volle stap (of selfs gewone halfstap) beheer (sien Figuur 2).
enkel-asstapmotorbeheerder +bestuurder werk
Wanneer hulle besluit op 'n toename in akkuraatheid gebaseer op mikro-stapbeheer, moet ingenieurs oorweeg hoe dit die res van die motoreienskappe beïnvloed. Terwyl die gladheid van wringkraglewering, laespoedbeweging en resonansie verbeter kan word deur mikro-stap te gebruik, verhoed tipiese beperkings in beheer en motoriese ontwerp hulle om hul ideale algehele eienskappe te bereik. As gevolg van die werking van 'n stapmotor, kan mikro-stapaandrywings slegs 'n ware sinusgolf benader. Dit beteken dat 'n mate van wringkrag-rimpeling, resonansie en geraas in die stelsel sal bly, selfs al word elkeen van hierdie aansienlik verminder in 'n mikro-stapoperasie.
Meganiese akkuraatheid
Nog 'n meganiese aanpassing om akkuraatheid in jou stapmotor te verkry, is om 'n kleiner traagheidslading te gebruik. As die motor aan 'n groot traagheid gekoppel is wanneer dit probeer stop, sal die las 'n effense oorrotasie veroorsaak. Omdat dit dikwels 'n klein fout is, kan die motorbeheerder gebruik word om dit reg te stel.
Uiteindelik draai ons terug na die kontroleerder. Hierdie metode kan 'n bietjie ingenieurspoging verg. Om akkuraatheid te verbeter, wil jy dalk 'n beheerder gebruik wat spesifiek geoptimaliseer is vir die motor wat jy gekies het om te gebruik. Dit is 'n baie presiese metode om te inkorporeer. Hoe beter die beheerder se vermoë is om die motorstroom presies te manipuleer, hoe meer akkuraatheid kan jy kry van die stapmotor wat jy gebruik. Dit is omdat die beheerder presies reguleer hoeveel stroom die motorwikkelings ontvang om die trapbeweging te begin.
Presisie in bewegingstelsels is 'n algemene vereiste, afhangende van die toepassing. Om te verstaan hoe die stepper-stelsel saamwerk om presisie te skep, stel 'n ingenieur in staat om voordeel te trek uit die tegnologieë wat beskikbaar is, insluitend dié wat gebruik word in die skepping van die meganiese komponente van elke motor.
Postyd: 19 Oktober 2023
