Методи за зголемување на прецизноста кај Stepper Motors

Во областа на инженерството е добро познато дека механичките толеранции имаат големо влијание врз прецизноста и точноста за секој тип на уред што може да се замисли, без оглед на неговата употреба. Овој факт важи и застепер мотори. На пример, стандарден вграден чекорен мотор има ниво на толеранција од околу ± 5 проценти грешка по чекор. Патем, ова се неакумулативни грешки. Повеќето чекорни мотори се движат за 1,8 степени по чекор, што резултира со опсег на потенцијална грешка од 0,18 степени, иако зборуваме за 200 чекори по ротација (види Слика 1).

2-фазни чекорни мотори - серија GSSD

Минијатурни чекори за прецизност

Со стандардна, некумулативна, прецизност од ± 5 проценти, првиот и најлогичен начин да се зголеми точноста е да се направи микро чекор на моторот. Micro stepping е метод за контролирање на чекор мотори кој постигнува не само повисока резолуција, туку и помазно движење при мали брзини, што може да биде голема придобивка во некои апликации.

Да почнеме со нашиот агол на чекор од 1,8 степени. Овој агол на чекор значи дека како што моторот се забавува, секој чекор станува поголем дел од целината. При побавни и побавни брзини, релативно големата големина на чекорот предизвикува запирање во моторот. Еден начин да се ублажи оваа намалена мазност при работа при бавни брзини е да се намали големината на секој чекор на моторот. Ова е местото каде што микро чекорењето станува важна алтернатива.

Микро исчекорувањето се постигнува со користење на модулирана ширина на пулсот (PWM) за контрола на струјата до намотките на моторот. Она што се случува е дека двигателот на моторот испорачува два напонски синусни бранови до намотките на моторот, од кои секој е 90 степени вон фаза со другиот. Така, додека струјата се зголемува во едната намотка, таа се намалува во другата намотка за да произведе постепен пренос на струја, што резултира со помазно движење и поконзистентно производство на вртежен момент отколку што ќе се добие од стандардната контрола со целосен чекор (или дури и вообичаена половина чекор) (види слика 2).

еднооскиконтролер на степер мотор + управувачот работи

Кога одлучуваат за зголемување на прецизноста врз основа на контрола на микро чекорите, инженерите треба да размислат како тоа влијае на останатите карактеристики на моторот. Додека мазноста на испораката на вртежниот момент, движењето со мала брзина и резонанцијата може да се подобрат со користење на микро чекори, типичните ограничувања во контролата и дизајнот на моторот ги спречуваат да ги достигнат нивните идеални севкупни карактеристики. Поради работата на чекор мотор, микро скалите погони можат само приближно да се приближат до вистински синусен бран. Ова значи дека некои бранувања на вртежниот момент, резонанца и бучава ќе останат во системот иако секое од нив е значително намалено при операција со микро чекорење.

Механичка точност

Друго механичко прилагодување за да се добие прецизност во вашиот чекорен мотор е да користите помало инерциско оптоварување. Ако моторот е прикачен на голема инерција кога се обидува да запре, товарот ќе предизвика мало превртување. Бидејќи ова е често мала грешка, контролорот на моторот може да се користи за да се поправи.

Конечно, се враќаме на контролорот. Овој метод може да потрае одреден инженерски напор. Со цел да се подобри точноста, можеби ќе сакате да користите контролер што е специјално оптимизиран за моторот што сте го избрале да го користите. Ова е многу прецизен метод за инкорпорирање. Колку е подобра способноста на контролорот прецизно да манипулира со струјата на моторот, толку поголема точност може да добиете од степер моторот што го користите. Тоа е затоа што контролорот регулира точно колкава струја добиваат намотките на моторот за да го иницираат чекорното движење.

Прецизноста во системите за движење е вообичаен услов во зависност од апликацијата. Разбирањето како чекорниот систем работи заедно за да создаде прецизност, му овозможува на инженерот да ги искористи предностите на достапните технологии, вклучувајќи ги и оние што се користат при создавањето на механичките компоненти на секој мотор.