Det er velkendt inden for ingeniørfaget, at mekaniske tolerancer har en stor effekt på præcision og nøjagtighed for alle tænkelige typer apparater, uanset deres anvendelse. Dette gælder også forsteppermotorerFor eksempel har en standardbygget steppermotor en tolerance på omkring ±5 procent fejl pr. trin. Disse er i øvrigt ikke-akkumulerende fejl. De fleste steppermotorer bevæger sig 1,8 grader pr. trin, hvilket resulterer i et potentielt fejlområde på 0,18 grader, selvom vi taler om 200 trin pr. rotation (se figur 1).
2-fasede steppermotorer - GSSD-serien
Miniature Stepping for Præcision
Med en standard, ikke-kumulativ, nøjagtighed på ±5 procent er den første og mest logiske måde at øge nøjagtigheden på at mikrosteppe motoren. Mikrostep er en metode til at styre steppermotorer, der ikke kun opnår en højere opløsning, men også en jævnere bevægelse ved lave hastigheder, hvilket kan være en stor fordel i nogle applikationer.
Lad os starte med vores trinvinkel på 1,8 grader. Denne trinvinkel betyder, at efterhånden som motoren går langsommere, bliver hvert trin en større del af helheden. Ved langsommere og langsommere hastigheder forårsager den relativt store trinstørrelse cogging i motoren. En måde at afhjælpe denne forringede jævnhed ved lave hastigheder er at reducere størrelsen på hvert motortrin. Det er her, at mikrotrin bliver et vigtigt alternativ.
Mikrostepning opnås ved at bruge pulsbreddemoduleret (PWM) til at styre strømmen til motorviklingerne. Det, der sker, er, at motordriveren leverer to spændingssinusbølger til motorviklingerne, som hver er 90 grader ude af fase med den anden. Så mens strømmen stiger i den ene vikling, falder den i den anden vikling for at producere en gradvis strømoverførsel, hvilket resulterer i en jævnere bevægelse og mere ensartet momentproduktion, end man får med en standard fuldtrinsstyring (eller endda almindelig halvtrinsstyring) (se figur 2).
enkeltaksetsteppermotorcontroller + driver fungerer
Når ingeniører skal beslutte sig for en øget nøjagtighed baseret på mikrostep-styring, skal de overveje, hvordan dette påvirker resten af motorens egenskaber. Selvom jævnheden af momentafgivelsen, lavhastighedsbevægelsen og resonansen kan forbedres ved hjælp af mikrostep, forhindrer typiske begrænsninger i styring og motordesign dem i at nå deres ideelle overordnede egenskaber. På grund af driften af en steppermotor kan mikrostep-drev kun tilnærme sig en ægte sinusbølge. Det betyder, at der vil forblive en vis momentrippel, resonans og støj i systemet, selvom hver af disse reduceres kraftigt i en mikrostep-operation.
Mekanisk nøjagtighed
En anden mekanisk justering for at øge nøjagtigheden i din steppermotor er at bruge en mindre inertibelastning. Hvis motoren er fastgjort til en stor inerti, når den forsøger at stoppe, vil belastningen forårsage en lille overrotation. Da dette ofte er en lille fejl, kan motorstyringen bruges til at korrigere den.
Endelig vender vi tilbage til controlleren. Denne metode kan kræve en vis teknisk indsats. For at forbedre nøjagtigheden kan du bruge en controller, der er specifikt optimeret til den motor, du har valgt at bruge. Dette er en meget præcis metode at integrere. Jo bedre controlleren er i stand til at manipulere motorstrømmen præcist, desto mere nøjagtighed kan du få fra den steppermotor, du bruger. Dette skyldes, at controlleren regulerer præcist, hvor meget strøm motorviklingerne modtager for at starte stepbevægelsen.
Præcisionssystemer i bevægelse er et almindeligt krav afhængigt af applikationen. Forståelse af, hvordan steppersystemer arbejder sammen for at skabe præcision, giver en ingeniør mulighed for at drage fordel af de tilgængelige teknologier, herunder dem, der bruges til at skabe de mekaniske komponenter i hver motor.
Opslagstidspunkt: 19. oktober 2023
