Stepper motor drive thiết kế, lựa chọn và thực tế chiến đấu kinh nghiệm tóm tắt
Động cơ bước là một động cơ đặc biệt được sử dụng để kiểm soát. Tự quay của nó được điều hành từng bước ở một góc cố định (được gọi là "bước góc"). Nó được đặc trưng bởi không có lỗi tích lũy (chính xác là 100%), do đó, nó được sử dụng rộng rãi. Sử dụng trong một loạt các mở vòng kiểm soát.
Hoạt động của động cơ bước là lái xe của một thiết bị điện tử. Thiết bị này là một điều khiển động cơ bước, chuyển đổi tín hiệu xung từ hệ thống điều khiển vào góc thuyên của động cơ bước, hoặc, đối với mỗi tín hiệu xung được gửi bởi hệ thống điều khiển. Động cơ stepper xoay bằng một bước góc của trình điều khiển. Do đó, tốc độ của động cơ stepper là tỷ lệ thuận với tần số tín hiệu xung.
Kiểm soát tần số tín hiệu xung bước một cách chính xác có thể điều chỉnh tốc độ của động cơ; kiểm soát số lượng các bước xung có thể chính xác vị trí của động cơ. Khi động cơ bước được thúc đẩy bởi trình điều khiển phân ngành, góc bước trở nên nhỏ hơn. Ví dụ, khi các trình điều khiển hoạt động trong trạng thái phân ngành 10, bước góc là chỉ một phần mười "vốn có bước góc của động cơ", đó là để nói, khi các trình điều khiển hoạt động của bang bước toàn bộ mà không cần phân khu, Hệ thống điều khiển sẽ gửi một xung bước mỗi khi , động cơ quay 1.8°; trong khi các trình điều khiển phân ngành hoạt động trong trạng thái phân ngành 10, động cơ chỉ quay 0,18 °, là khái niệm cơ bản của phân ngành. Chức năng phân ngành hoàn toàn được tạo ra bởi các ổ đĩa bằng cách kiểm soát chính xác hiện tại giai đoạn của động cơ, độc lập của động cơ.
Các lợi thế chính của trình điều khiển là dao động tần số thấp của động cơ đã được loại bỏ hoàn toàn. Dao động tần số thấp là một đặc tính vốn có của cơ stepper (đặc biệt là động cơ phản ứng), và phân ngành là cách duy nhất để loại bỏ nó. Nếu động cơ stepper của bạn đôi khi cần phải làm việc trong khu vực cộng hưởng (như arcing), hãy chọn trình điều khiển phân ngành. Là sự lựa chọn duy nhất. Sản lượng mô-men xoắn của động cơ tăng lên. Đặc biệt là cho một động cơ phản ứng ba pha, mô-men xoắn được tăng lên khoảng 30-40% so với khi nó không được chia ra. Cải thiện độ phân giải của động cơ. Nó là hiển nhiên rằng độ phân giải của động cơ được cải thiện bằng cách giảm góc bước và tăng tính thống nhất của các bước.
Trên đây là các nguyên tắc cơ bản của động cơ stepper. Tiếp theo, nó tóm tắt kinh nghiệm thiết kế và lựa chọn của các ổ đĩa stepper motor:
Chọn tổ chức mô-men xoắn (HOLDINGTORQUE)
Mô-men xoắn giữ còn được gọi là mô-men xoắn tĩnh, dùng để chỉ thời điểm mà tại đó stator khóa các cánh quạt khi động cơ bước tràn đầy sinh lực, nhưng không phải xoay. Kể từ khi mô-men xoắn của động cơ bước ở tốc độ thấp nằm gần với mô-men xoắn holding, mô-men xoắn của động cơ bước nhanh chóng attenuated như tăng tốc độ và sức mạnh sản lượng cũng thay đổi với sự gia tăng tốc độ, do đó mô-men xoắn đang nắm giữ là một thước đo bước Ping. Một trong các thông số quan trọng nhất của khả năng tải động cơ. Ví dụ, động cơ bước 1N.m thường đề cập đến mà không có lời giải thích, và nó có thể được hiểu rằng mô-men xoắn đang nắm giữ là 1N.m.
Chọn số lượng các giai đoạn
Động cơ bước two-phase có chi phí thấp, các góc bước là ít 1,8 độ, những rung động là cao ở tốc độ thấp, mô-men xoắn là nhanh ở tốc độ cao, và nó là phù hợp với tốc độ cao và độ chính xác thấp và ổn định yêu cầu; ba pha stepping motor bước góc tối thiểu 1,5 độ, những rung động nhỏ hơn so với động cơ bước two-phase và hiệu suất tốc độ thấp là tốt hơn so với động cơ bước two-phase. Tốc độ tối đa là 30-50% cao hơn của động cơ bước two-phase, phù hợp với tốc độ cao và độ chính xác và ổn định yêu cầu. Trong trường hợp cao hơn, 5 pha stepping motor có bước góc nhỏ hơn, và hiệu suất tốc độ thấp là tốt hơn so với giai đoạn 3 stepping motor, nhưng chi phí cao, mà là phù hợp với tốc độ thấp và trung phần và đòi hỏi độ chính xác cao và ổn định .
Chọn stepper motor
Nguyên tắc lựa chọn động cơ sau khi lựa chọn động cơ phải được theo sau, trước hết, các đặc tính tải trọng nên được xác định rõ ràng, và sau đó các tĩnh mô-men xoắn và thời điểm cong tần số của các loại khác nhau của động cơ bước có thể được so sánh để tìm động cơ bước phù hợp nhất với đặc điểm tải; khi yêu cầu độ chính xác cao, các máy này nên được sử dụng. Thiết bị giảm tốc độ để thực hiện công việc động cơ hiệu quả cao nhất và thấp nhất tiếng ồn nhà nước; tránh làm việc động cơ trong khu vực rung động, nếu cần thiết, bằng cách thay đổi điện áp, hiện tại hay tăng dao; điện áp cung cấp điện, đó là khuyến cáo rằng các động cơ là DC 24V-36V, 86 motor qua DC 46V, 110 motor qua cao hơn so với DC 80V; quán tính lớn tải nên chọn động cơ với số khung hình lớn hơn; khi quán tính lớn tải trọng và tốc độ làm việc cao, động cơ nên áp dụng các tần số ngày càng tăng dần dần tăng tốc độ. Ngăn chặn các động cơ mất bước đầu, giảm tiếng ồn và cải thiện tính chính xác của định vị khi động cơ dừng. Kể từ khi mô-men xoắn motor bước thường dưới 40Nm, vượt ra ngoài phạm vi mô-men xoắn này, và tốc độ chạy lớn hơn 1000 RPM, động cơ cần được xem xét. Động cơ servo AC chung có thể được sử dụng. Các hoạt động bình thường tại 3000 RPM, DC servo motor có thể hoạt động bình thường 10000 RPM.
Chọn ổ đĩa và phân ngành
Tốt nhất là không chọn nhà nước toàn bộ bước, bởi vì những rung động là lớn hơn ở trạng thái toàn bước; cố gắng chọn một cảm hiện tại, lớn nhỏ, điều khiển điện áp thấp; sử dụng một trình điều khiển lớn hơn hiện nay làm việc, và sử dụng phân ngành khi rung động thấp hay độ chính xác cao là bắt buộc. Loại điều khiển, cao áp loại driver cho động cơ mô-men xoắn cao để có được hiệu suất tốt, tốc độ cao; trong trường hợp mà thực tế tốc độ động cơ thường cao và độ chính xác và độ ổn định không cao, nó không phải là cần thiết để chọn một người lái xe cao phân chia. Để tiết kiệm chi phí; trong điều kiện tốc độ chạy thực tế của động cơ thường là rất thấp, một số lượng lớn các đơn vị cấp dưới nên được lựa chọn để đảm bảo hoạt động trơn tru và giảm thiểu độ rung và tiếng ồn. Trong ngắn hạn, khi lựa chọn một số phân ngành, hoạt động thực tế của động cơ cần được xem xét toàn diện. Tốc độ, tải mô-men xoắn phạm vi, hộp số cài đặt, yêu cầu độ chính xác, rung động và yêu cầu về tiếng ồn.
