Inženierzinātnēs ir labi zināms, ka mehāniskajām pielaidēm ir liela ietekme uz katra veida ierīču precizitāti un precizitāti neatkarīgi no to lietošanas veida. Šis fakts attiecas arī uzpakāpju motori. Piemēram, standarta pakāpju motora pielaides līmenis ir aptuveni ±5 procentu kļūda katrā solī. Starp citu, tās ir neuzkrājošas kļūdas. Lielākā daļa pakāpju motoru pārvietojas par 1,8 grādiem uz soli, kā rezultātā iespējamais kļūdu diapazons ir 0,18 grādi, lai gan mēs runājam par 200 soļiem vienā rotācijā (skatiet 1. attēlu).
Divfāzu pakāpju motori — GSSD sērija
Miniatūra soļošana precizitātei
Ar standarta, nekumulatīvo precizitāti ±5 procenti, pirmais un loģiskākais veids, kā palielināt precizitāti, ir motora mikropakāpe. Micro stepping ir pakāpju motoru vadības metode, kas nodrošina ne tikai augstāku izšķirtspēju, bet arī vienmērīgāku kustību pie maziem ātrumiem, kas dažās lietojumprogrammās var būt liels ieguvums.
Sāksim ar mūsu 1,8 grādu soļa leņķi. Šis soļa leņķis nozīmē, ka, motoram palēninot, katrs solis kļūst par lielāku kopuma daļu. Pie lēnāka un lēnāka ātruma salīdzinoši lielais soļa izmērs izraisa motora saķeri. Viens no veidiem, kā mazināt šo samazināto darbības vienmērīgumu pie lēniem ātrumiem, ir samazināt katra motora soļa izmēru. Šeit mikropakāpiens kļūst par svarīgu alternatīvu.
Mikropakāpe tiek panākta, izmantojot impulsa platuma modulēto (PWM), lai kontrolētu strāvu motora tinumos. Notiek tas, ka motora vadītājs piegādā motora tinumiem divus sprieguma sinusoidālos viļņus, no kuriem katrs ir 90 grādu fāzē ar otru. Tātad, lai gan vienā tinumā strāva palielinās, otrā tinumā tā samazinās, lai radītu pakāpenisku strāvas pārvadi, kas nodrošina vienmērīgāku kustību un konsekventāku griezes momenta veidošanos, nekā tas tiek iegūts, izmantojot standarta pilnas pakāpes (vai pat parastā pussoļa) vadību. (skat. 2. attēlu).
vienas asspakāpju motora kontrolieris +vadītājs darbojas
Pieņemot lēmumu par precizitātes palielināšanu, pamatojoties uz mikropakāpju vadību, inženieriem ir jāapsver, kā tas ietekmē pārējās motora īpašības. Lai gan griezes momenta padeves vienmērīgumu, kustību ar mazu ātrumu un rezonansi var uzlabot, izmantojot mikropakāpienus, tipiski vadības un motora konstrukcijas ierobežojumi neļauj tiem sasniegt ideālos vispārējos raksturlielumus. Pateicoties pakāpju motora darbībai, mikropakāpju piedziņas var tikai aptuveni noteikt patieso sinusoidālo vilni. Tas nozīmē, ka sistēmā saglabāsies zināma griezes momenta pulsācija, rezonanse un troksnis, lai gan mikropakāpju darbībā katrs no tiem ir ievērojami samazināts.
Mehāniskā precizitāte
Vēl viena mehāniskā regulēšana, lai panāktu pakāpju motora precizitāti, ir izmantot mazāku inerces slodzi. Ja motors ir pievienots lielai inercei, kad tas mēģina apstāties, slodze izraisīs nelielu pārgriešanos. Tā kā šī bieži vien ir neliela kļūda, tās labošanai var izmantot motora kontrolieri.
Visbeidzot, mēs atgriežamies pie kontroliera. Šī metode var prasīt zināmas inženierijas pūles. Lai uzlabotu precizitāti, iespējams, vēlēsities izmantot kontrolleri, kas ir īpaši optimizēts jūsu izvēlētajam motoram. Šī ir ļoti precīza iekļaušanas metode. Jo labāk kontrolieris spēj precīzi manipulēt ar motora strāvu, jo lielāku precizitāti varat iegūt no izmantotā pakāpju motora. Tas ir tāpēc, ka regulators precīzi regulē, cik lielu strāvu saņem motora tinumi, lai uzsāktu pakāpenisku kustību.
Precizitāte kustības sistēmās ir izplatīta prasība atkarībā no pielietojuma. Izpratne par to, kā pakāpju sistēma darbojas kopā, lai radītu precizitāti, inženieris var izmantot pieejamās tehnoloģijas, tostarp tās, kas tiek izmantotas katra motora mehānisko komponentu izveidē.
Izlikšanas laiks: 19. oktobris 2023
