Det er velkendt inden for ingeniørområdet, at mekaniske tolerancer har en stor effekt på præcision og nøjagtighed for enhver tænkelig enhed, uanset dens brug.Dette faktum gælder ogsåstepmotorer.For eksempel har en standardbygget stepmotor et toleranceniveau på omkring ±5 procent fejl pr. trin.Det er i øvrigt ikke-akkumulerende fejl.De fleste stepmotorer 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 stepmotorer - GSSD-serien
Miniature stepping for nøjagtighed
Med en standard, ikke-kumulativ nøjagtighed på ±5 procent, er den første og mest logiske måde at øge nøjagtigheden på at mikro-stege motoren.Micro stepping er en metode til styring af stepmotorer, der ikke kun opnår en højere opløsning, men en jævnere bevægelse ved lave hastigheder, hvilket kan være en stor fordel i nogle applikationer.
Lad os starte med vores 1,8-graders trinvinkel.Denne trinvinkel betyder, at efterhånden som motoren bremser, bliver hvert trin en større del af helheden.Ved langsommere og langsommere hastigheder forårsager den relativt store trinstørrelse tandhjul i motoren.En måde at afhjælpe denne formindskede jævn drift ved langsomme hastigheder er at reducere størrelsen af hvert motortrin.Det er her mikrostepping bliver et vigtigt alternativ.
Micro stepping 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 hinanden.Så mens strømmen stiger i den ene vikling, falder den i den anden vikling for at producere en gradvis overførsel af strøm, hvilket resulterer i en jævnere bevægelse og mere ensartet drejningsmomentproduktion, end man vil få fra en standard fuld-trins (eller endda almindelig halv-trins) kontrol (se figur 2).
enkelt-aksestepmotor controller +driver betjener
Når man beslutter sig for en øget nøjagtighed baseret på mikro-trinstyring, skal ingeniører overveje, hvordan dette påvirker resten af motoregenskaberne.Mens jævnheden af drejningsmomenttilførsel, lavhastighedsbevægelse og resonans kan forbedres ved hjælp af mikrostepping, forhindrer typiske begrænsninger i kontrol og motordesign dem i at nå deres ideelle generelle karakteristika.På grund af driften af en stepmotor kan mikro-trindrev kun tilnærme en sand sinusbølge.Dette betyder, at noget drejningsmoment, resonans og støj vil forblive i systemet, selvom hver af disse er stærkt reduceret i en mikro-trinoperation.
Mekanisk nøjagtighed
En anden mekanisk justering for at opnå nøjagtighed i din stepmotor er at bruge en mindre inertibelastning.Hvis motoren er forbundet med en stor inerti, når den forsøger at stoppe, vil belastningen forårsage en lille overdrejning.Da dette ofte er en lille fejl, kan motorstyringen bruges til at rette den.
Til sidst vender vi tilbage til controlleren.Denne metode kan kræve en vis ingeniørindsats.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 inkorporere.Jo bedre controllerens evne til at manipulere motorstrømmen præcist, jo mere nøjagtighed kan du få fra den stepmotor, du bruger.Dette skyldes, at regulatoren regulerer nøjagtigt, hvor meget strøm motorviklingerne modtager for at starte stepbevægelsen.
Præcision i bevægelsessystemer er et almindeligt krav afhængigt af applikationen.At forstå, hvordan stepper-systemet arbejder sammen for at skabe præcision, giver en ingeniør mulighed for at drage fordel af de teknologier, der er tilgængelige, inklusive dem, der bruges til at skabe de mekaniske komponenter i hver motor.
Indlægstid: 19. oktober 2023
