Este bine cunoscut în domeniul ingineriei că toleranțele mecanice au un efect major asupra preciziei și acurateței pentru orice tip de dispozitiv imaginabil, indiferent de utilizarea acestuia. Acest fapt este valabil și pentrumotoare pas cu pasDe exemplu, un motor pas cu pas standard are un nivel de toleranță de aproximativ ±5% eroare pe pas. Acestea sunt erori neacumulative, apropo. Majoritatea motoarelor pas cu pas se deplasează cu 1,8 grade pe pas, ceea ce duce la un interval de eroare potențial de 0,18 grade, chiar dacă vorbim despre 200 de pași pe rotație (vezi Figura 1).
Motoare pas cu pas bifazate - Seria GSSD
Pasuri miniaturale pentru precizie
Cu o precizie standard, necumulativă, de ±5%, prima și cea mai logică modalitate de a crește precizia este de a controla motorul cu micropas. Micropasul este o metodă de control al motoarelor pas cu pas care obține nu numai o rezoluție mai mare, ci și o mișcare mai lină la viteze mici, ceea ce poate fi un mare avantaj în anumite aplicații.
Să începem cu unghiul nostru de pas de 1,8 grade. Acest unghi de pas înseamnă că, pe măsură ce motorul încetinește, fiecare pas devine o porțiune mai mare din întreg. La viteze din ce în ce mai mici, dimensiunea relativ mare a pasului provoacă defecțiuni ale motorului. O modalitate de a atenua această fluiditate redusă a funcționării la viteze mici este de a reduce dimensiunea fiecărui pas al motorului. Aici micro-pasurile devin o alternativă importantă.
Micro-modularea se realizează prin utilizarea modulării lățimii impulsurilor (PWM) pentru a controla curentul către înfășurările motorului. Ceea ce se întâmplă este că driverul motorului furnizează două unde sinusoidale de tensiune către înfășurările motorului, fiecare dintre ele fiind defazată la 90 de grade față de cealaltă. Astfel, în timp ce curentul crește într-o înfășurare, acesta scade în cealaltă înfășurare pentru a produce un transfer gradual de curent, ceea ce are ca rezultat o mișcare mai lină și o producție de cuplu mai consistentă decât s-ar obține de la un control standard în pas complet (sau chiar în jumătate de pas) (vezi Figura 2).
axă unicăcontroler motor pas cu pas + driver funcționează
Atunci când decid asupra unei creșteri a preciziei bazate pe controlul cu micropas, inginerii trebuie să ia în considerare modul în care acest lucru afectează restul caracteristicilor motorului. Deși fluiditatea livrării cuplului, mișcarea la viteză mică și rezonanța ar putea fi îmbunătățite folosind micropas, limitările tipice în control și proiectarea motorului le împiedică să atingă caracteristicile lor generale ideale. Datorită funcționării unui motor pas cu pas, unitățile de acționare cu micropas pot aproxima doar o undă sinusoidală reală. Aceasta înseamnă că o anumită ondulație a cuplului, rezonanță și zgomot vor rămâne în sistem, chiar dacă fiecare dintre acestea este redus considerabil într-o operațiune cu micropas.
Precizie mecanică
O altă ajustare mecanică pentru a crește precizia motorului pas cu pas este utilizarea unei sarcini de inerție mai mici. Dacă motorul este atașat la o inerție mare atunci când încearcă să se oprească, sarcina va provoca o ușoară supra-rotație. Deoarece aceasta este adesea o eroare mică, se poate utiliza controlerul motorului pentru a o corecta.
În cele din urmă, ne întoarcem la controler. Această metodă poate necesita un oarecare efort de inginerie. Pentru a îmbunătăți precizia, este posibil să doriți să utilizați un controler optimizat special pentru motorul pe care ați ales să îl utilizați. Aceasta este o metodă foarte precisă de încorporat. Cu cât capacitatea controlerului de a manipula cu precizie curentul motorului este mai bună, cu atât mai multă precizie puteți obține de la motorul pas cu pas pe care îl utilizați. Acest lucru se datorează faptului că controlerul reglează exact cât curent primesc înfășurările motorului pentru a iniția mișcarea pas cu pas.
Precizia în sistemele de mișcare este o cerință comună, în funcție de aplicație. Înțelegerea modului în care sistemele pas cu pas funcționează împreună pentru a crea precizie permite unui inginer să profite de tehnologiile disponibile, inclusiv de cele utilizate în crearea componentelor mecanice ale fiecărui motor.
Data publicării: 19 oct. 2023
