W dziedzinie inżynierii dobrze wiadomo, że tolerancje mechaniczne mają duży wpływ na precyzję i dokładność dla każdego rodzaju urządzenia, jakie można sobie wyobrazić, niezależnie od jego użycia. Ten fakt jest również prawdziwySilniki krokowe. Na przykład standardowy silnik zbudowany ma poziom tolerancji około ± 5 procent błędu na krok. Nawiasem mówiąc, są to błędy niekumulujące. Większość silników krokowych porusza 1,8 stopnia na krok, co powoduje potencjalny zakres błędów 0,18 stopnia, mimo że mówimy o 200 krokach na obrót (patrz ryc. 1).
2 -fazowe silniki krokowe - seria GSSD
Miniaturowe wykroczenie dla dokładności
Przy standardowej, nie-cumulacyjnej, dokładności ± 5 procent, pierwszym i najbardziej logicznym sposobem zwiększenia dokładności jest mikro-krok silnika. Micro Stepping to metoda kontrolowania silników krokowych, które osiąga nie tylko wyższą rozdzielczość, ale także gładszy ruch przy niskich prędkościach, co może być dużą korzyścią w niektórych zastosowaniach.
Zacznijmy od naszego 1,8 stopnia kąta kroku. Ten kąt kroku oznacza, że gdy silnik spowalnia każdy krok, staje się większą częścią całości. Przy wolniejszych i wolniejszych prędkościach stosunkowo duży wielkość kroku powoduje zrywanie silnika. Jednym ze sposobów złagodzenia tej zmniejszonej gładkości działania przy powolnej prędkości jest zmniejszenie wielkości każdego etapu silnika. W tym miejscu mikro -Stepping staje się ważną alternatywą.
Micro Stepping osiąga się przy użyciu modulowanego puls-szerokość (PWM) do kontrolowania prądu do uzwojeń silnika. To, co się dzieje, polega na tym, że sterownik silnika dostarcza dwie fale sinusoidalne napięcia do uzwojeń silnika, z których każde jest 90 stopni poza fazą z drugą. Tak więc, choć prąd wzrasta jedno uzwojenie, zmniejsza się w drugim uzwojeniu w celu uzyskania stopniowego przenoszenia prądu, co powoduje płynniejszy ruch i bardziej spójną produkcję momentu obrotowego niż jedna z standardowej kontroli pełnego etapu (lub nawet wspólnego pół etapu) (patrz ryc. 2).
Jednoosiowysterownik silnika krokowego +sterownik
Podejmując decyzję o zwiększeniu dokładności w oparciu o kontrolę mikro -stopniową, inżynierowie muszą zastanowić się, w jaki sposób wpływa to na resztę właściwości silnika. Podczas gdy gładkość dostarczania momentu obrotowego, ruchu o niskiej prędkości i rezonans można ulepszyć za pomocą mikro kroków, typowe ograniczenia kontroli i projektowania silnika uniemożliwiają im osiągnięcie idealnych ogólnych cech. Ze względu na działanie silnika krokowego napędy mikro -krokowe mogą przybliżyć prawdziwą falę sinusoidalną. Oznacza to, że pewne falujące, rezonans i hałas momentu obrotowego pozostaną w systemie, mimo że każdy z nich jest znacznie zmniejszony w operacji mikro -odskoczni.
Dokładność mechaniczna
Kolejną regulacją mechaniczną w celu uzyskania dokładności w silniku krokowym jest użycie mniejszego obciążenia bezwładności. Jeśli silnik jest przymocowany do dużej bezwładności, gdy próbuje się zatrzymać, obciążenie spowoduje niewielką nadmierną rotację. Ponieważ często jest to niewielki błąd, do jego poprawienia można użyć kontrolera silnika.
Wreszcie odwracamy się do kontrolera. Ta metoda może podjąć pewne wysiłki inżynieryjne. Aby poprawić dokładność, możesz użyć kontrolera, który jest specjalnie zoptymalizowany do wybranego silnika. Jest to bardzo precyzyjna metoda do włączenia. Im lepsza zdolność kontrolera do precyzyjnego manipulowania prądem silnika, tym większa dokładność można uzyskać z używanego silnika. Wynika to z faktu, że kontroler reguluje dokładnie, ile prądu uzwojenia silnika otrzymują, aby zainicjować ruch stopni.
Precyzja systemów ruchu jest powszechnym wymogiem w zależności od zastosowania. Zrozumienie, w jaki sposób system stpienia współpracuje w celu stworzenia precyzji, pozwala inżynierowi skorzystać z dostępnych technologii, w tym tych stosowanych w tworzeniu mechanicznych elementów każdego silnika.
Czas postu: październik-19-2023
