Tekniikan alalla tiedetään hyvin, että mekaanisilla toleransseilla on suuri vaikutus tarkkuuteen ja tarkkuuteen kaikissa kuviteltavissa olevissa laitteissa niiden käytöstä riippumatta. Tämä tosiasia pitää myös paikkansaaskelmoottorit. Esimerkiksi vakiorakennetun askelmoottorin toleranssitaso on noin ±5 prosenttia askelta kohti. Nämä ovat muuten ei-kertyviä virheitä. Useimmat askelmoottorit liikkuvat 1,8 astetta askelta kohden, mikä johtaa 0,18 asteen potentiaaliseen virhealueeseen, vaikka puhumme 200 askelmasta kierrosta kohden (katso kuva 1).
2-vaiheiset askelmoottorit - GSSD-sarja
Pienoisaskeleita tarkkuuden takaamiseksi
Normaalilla, ei-kumulatiivisella ±5 prosentin tarkkuudella ensimmäinen ja loogisin tapa lisätä tarkkuutta on mikroaskella moottoria. Micro stepping on askelmoottoreiden ohjausmenetelmä, jolla saavutetaan korkeamman resoluution lisäksi tasaisemman liikkeen pienillä nopeuksilla, mikä voi olla suuri etu joissakin sovelluksissa.
Aloitetaan 1,8 asteen askelkulmastamme. Tämä askelkulma tarkoittaa, että moottorin hidastuessa jokaisesta askeleesta tulee suurempi osa kokonaisuutta. Hitaammilla ja hitaammilla nopeuksilla suhteellisen suuri askelkoko aiheuttaa hampaiden moottorissa. Yksi tapa lieventää tätä toiminnan heikentynyttä sujuvuutta hitailla nopeuksilla on pienentää kunkin moottorin askelman kokoa. Tässä mikroaskelemisesta tulee tärkeä vaihtoehto.
Mikroporrastus saadaan aikaan käyttämällä pulssinleveysmoduloitua (PWM) ohjaamaan moottorin käämien virtaa. Mitä tapahtuu, on se, että moottorin ohjain toimittaa kaksi jännitesiniaaltoa moottorin käämeille, joista kukin on 90 astetta eri vaiheesta toiseen nähden. Joten vaikka virta kasvaa toisessa käämissä, se pienenee toisessa virran asteittaisen siirron aikaansaamiseksi, mikä johtaa tasaisempaan liikkeeseen ja johdonmukaisempaan vääntömomentin tuotantoon kuin tavallisella täysivaiheisella (tai jopa tavallisella puoliaskel) ohjauksella (katso kuva 2).
yksiakselinenaskelmoottorin ohjain + ohjain toimii
Tehdessään päätöksen tarkkuuden lisäämisestä mikro-askelohjauksen perusteella, insinöörien on otettava huomioon, kuinka tämä vaikuttaa moottorin muihin ominaisuuksiin. Vaikka vääntömomentin toimituksen sujuvuutta, hidasta liikettä ja resonanssia voidaan parantaa mikroaskeleella, tyypilliset rajoitukset ohjauksessa ja moottorin suunnittelussa estävät niitä saavuttamasta ihanteellisia yleisominaisuuksiaan. Askelmoottorin toiminnan ansiosta mikroporraskäytöt voivat vain arvioida todellista siniaaltoa. Tämä tarkoittaa, että jonkin verran vääntömomentin aaltoilua, resonanssia ja melua jää järjestelmään, vaikka jokainen näistä pienenee huomattavasti mikroaskeloperaatiossa.
Mekaaninen tarkkuus
Toinen mekaaninen säätö askelmoottorin tarkkuuden saamiseksi on käyttää pienempää inertiakuormaa. Jos moottori on kiinnittynyt suureen inertiaan yrittäessään pysähtyä, kuormitus aiheuttaa hieman ylipyörimistä. Koska tämä on usein pieni virhe, moottorin ohjainta voidaan käyttää korjaamaan se.
Lopuksi käännymme takaisin ohjaimeen. Tämä menetelmä voi vaatia jonkin verran suunnittelutyötä. Tarkkuuden parantamiseksi saatat haluta käyttää säädintä, joka on erityisesti optimoitu käytettäväksi valitsemallesi moottorille. Tämä on erittäin tarkka menetelmä sisällyttää. Mitä paremmin ohjain pystyy manipuloimaan moottorin virtaa tarkasti, sitä tarkemman tarkkuuden saat käyttämästäsi askelmoottorista. Tämä johtuu siitä, että ohjain säätelee tarkasti, kuinka paljon virtaa moottorin käämit saavat askelliikkeen aloittamiseksi.
Tarkkuus liikejärjestelmissä on yleinen vaatimus sovelluksesta riippuen. Ymmärtämällä, kuinka askeljärjestelmä toimii yhdessä luoden tarkkuutta, antaa insinöörille mahdollisuuden hyödyntää saatavilla olevia tekniikoita, mukaan lukien ne, joita käytetään kunkin moottorin mekaanisten komponenttien luomisessa.
Postitusaika: 19.10.2023
