Dit is welbekend in die ingenieurswese dat meganiese toleransies 'n groot invloed het op presisie en akkuraatheid vir elke denkbare tipe toestel, ongeag die gebruik daarvan. Hierdie feit is ook waar vanstapmotorsByvoorbeeld, '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 lei tot 'n potensiële foutreeks van 0.18 grade, al praat ons van 200 stappe per rotasie (sien Figuur 1).
2-Fase Stapmotors - GSSD Reeks
Miniatuurstap 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 mikrostap. Mikrostap is 'n metode om stapmotors te beheer wat nie net 'n hoër resolusie behaal nie, maar ook gladder beweging teen lae snelhede, wat 'n groot voordeel in sommige toepassings kan wees.
Kom ons begin met ons 1.8-grade staphoek. Hierdie staphoek beteken dat soos die motor stadiger word, elke stap 'n groter deel van die geheel word. Teen stadiger en stadiger snelhede veroorsaak die relatief groot stapgrootte vertandingsvervorming 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 mikrostap 'n belangrike alternatief word.
Mikrostap word bereik deur pulswydte-gemoduleerde (PWM) te gebruik om die stroom na die motorwikkelings te beheer. Wat gebeur, is dat die motordrywer twee spanningssinusgolwe aan die motorwikkelings lewer, wat elk 90 grade uit fase met die ander is. Dus, terwyl die stroom in een wikkeling toeneem, neem dit in die ander wikkeling af om 'n geleidelike stroomoordrag te produseer, wat lei tot gladder beweging en meer konsekwente wringkragproduksie as wat 'n mens met 'n standaard volle stap (of selfs gewone halfstap) beheer sal kry (sien Figuur 2).
enkel-asstapmotorbeheerder + drywer werk
Wanneer ingenieurs besluit oor 'n toename in akkuraatheid gebaseer op mikrostapbeheer, moet hulle oorweeg hoe dit die res van die motorkenmerke beïnvloed. Terwyl die gladheid van wringkraglewering, laespoedbeweging en resonansie met behulp van mikrostap verbeter kan word, verhoed tipiese beperkings in beheer en motorontwerp dat hulle hul ideale algehele eienskappe bereik. As gevolg van die werking van 'n stapmotor, kan mikrostapaandrywers slegs 'n ware sinusgolf benader. Dit beteken dat 'n mate van wringkragrimpeling, resonansie en geraas in die stelsel sal bly, al word elkeen hiervan aansienlik verminder in 'n mikrostapbewerking.
Meganiese akkuraatheid
Nog 'n meganiese aanpassing om akkuraatheid in jou stapmotor te verkry, is om 'n kleiner traagheidslas 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 foutjie is, kan die motorbeheerder gebruik word om dit reg te stel.
Laastens keer ons terug na die beheerder. Hierdie metode mag dalk 'n bietjie ingenieurswerk verg. Om akkuraatheid te verbeter, kan jy '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 gebruik. Hoe beter die beheerder se vermoë 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 stapbeweging te begin.
Presisie-in-bewegingstelsels is 'n algemene vereiste, afhangende van die toepassing. Deur te verstaan hoe die stapstelsel saamwerk om presisie te skep, kan 'n ingenieur voordeel trek uit die beskikbare tegnologieë, insluitend dié wat gebruik word in die skep van die meganiese komponente van elke motor.
Plasingstyd: 19 Okt-2023
