Este bine cunoscut în domeniul ingineriei că toleranțele mecanice au un efect major asupra preciziei și acurateței pentru fiecare tip de dispozitiv imaginabil, indiferent de utilizarea acestuia. Acest fapt este valabil și pentrumotoare pas cu pas. De exemplu, un motor pas cu pas construit standard are un nivel de toleranță de aproximativ ±5% eroare pe pas. Apropo, acestea sunt erori neacumulative. Majoritatea motoarelor pas cu pas se mișcă cu 1,8 grade pe pas, ceea ce duce la un interval potențial de eroare de 0,18 grade, chiar dacă vorbim de 200 de pași pe rotație (vezi Figura 1).
Motoare pas cu 2 faze - Seria GSSD
Pași în miniatură pentru precizie
Cu o precizie standard, necumulativă, de ±5 la sută, primul și cel mai logic mod de a crește precizia este de a micro pași motorul. Micro stepping este o metodă de control al motoarelor pas cu pas care realizează nu numai o rezoluție mai mare, ci și o mișcare mai lină la viteze mici, ceea ce poate fi un mare beneficiu în unele 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 parte mai mare a întregului. La viteze din ce în ce mai mici, dimensiunea relativ mare a pasului provoacă înghețarea motorului. O modalitate de a atenua această netezime scăzută a funcționării la viteze mici este reducerea dimensiunii fiecărei trepte a motorului. Aici micro stepping devine o alternativă importantă.
Micropasarea este realizată prin utilizarea modulării în lățime a impulsurilor (PWM) pentru a controla curentul către înfășurările motorului. Ce se întâmplă este că driverul motorului furnizează două unde sinusoidale de tensiune înfășurărilor motorului, fiecare dintre ele defazată cu 90 de grade față de cealaltă. Deci, în timp ce curentul crește într-o înfășurare, acesta scade în cealaltă înfășurare pentru a produce un transfer treptat de curent, ceea ce are ca rezultat o mișcare mai lină și o producție de cuplu mai consistentă decât se obține dintr-un control standard în treaptă completă (sau chiar o jumătate de pas comun) (vezi Figura 2).
cu o singură axăcontrolerul motorului pas cu pas + driverul funcționează
Atunci când decid cu privire la o creștere a preciziei bazată pe controlul micro trepte, inginerii trebuie să ia în considerare modul în care aceasta afectează restul caracteristicilor motorului. În timp ce netezimea livrării cuplului, mișcarea la viteză scăzută și rezonanța ar putea fi îmbunătățite folosind micropasare, limitările tipice ale controlului și ale designului motorului le împiedică să atingă caracteristicile lor generale ideale. Datorită funcționării unui motor pas cu pas, unitățile micro pas cu pas pot aproxima doar o undă sinusoidală adevărată. Aceasta înseamnă că o oarecare ondulație de cuplu, rezonanță și zgomot vor rămâne în sistem, chiar dacă fiecare dintre acestea este mult redusă într-o operație de micro trepte.
Precizie mecanică
O altă ajustare mecanică pentru a obține precizie în motorul pas cu pas este utilizarea unei sarcini de inerție mai mică. Dacă motorul este atașat la o inerție mare atunci când încearcă să se oprească, sarcina va provoca o ușoară suprarotație. Deoarece aceasta este adesea o mică eroare, controlerul motorului poate fi folosit pentru a o corecta.
În cele din urmă, ne întoarcem la controler. Această metodă poate necesita un efort de inginerie. Pentru a îmbunătăți precizia, poate doriți să utilizați un controler care este optimizat special pentru motorul pe care ați ales să îl utilizați. Aceasta este o metodă foarte precisă de încorporat. Cu cât abilitatea controlerului de a manipula cu precizie curentul motorului este mai bună, cu atât puteți obține mai multă precizie de la motorul pas cu pas pe care îl utilizați. Acest lucru se datorează faptului că controlerul reglează exact cât de mult curent primesc înfășurările motorului pentru a iniția mișcarea în pas.
Precizia în sistemele de mișcare este o cerință comună în funcție de aplicație. Înțelegerea modului în care sistemul stepper funcționează împreună pentru a crea precizie permite unui inginer să profite de tehnologiile disponibile, inclusiv de cele utilizate la crearea componentelor mecanice ale fiecărui motor.
Ora postării: 19-oct-2023
