روشهای افزایش دقت در موتورهای استپر

در زمینه مهندسی به خوبی شناخته شده است که تحمل های مکانیکی تأثیر عمده ای بر دقت و دقت برای هر نوع دستگاه قابل تصور بدون در نظر گرفتن استفاده از آن دارند. این واقعیت نیز در مورد صادق استموتورهای پلهبشر به عنوان مثال ، یک موتور پله ای ساخته شده استاندارد دارای سطح تحمل حدود 5 درصد خطای در هر مرحله است. به هر حال این خطاهای غیر تجمعی است. بیشتر موتورهای پله ای 1.8 درجه در هر مرحله حرکت می کنند ، که منجر به محدوده خطای بالقوه 0.18 درجه می شود ، حتی اگر ما در مورد 200 مرحله در هر چرخش صحبت می کنیم (شکل 1 را ببینید).

2 فاز موتورهای پله ای - سری GSSD

پله مینیاتوری برای دقت

با یک استاندارد ، غیر تجمعی ، دقت 5 درصد پوند ، اولین و منطقی ترین روش برای افزایش دقت ، میکرو قدم زدن موتور است. Micro Stepping روشی برای کنترل موتورهای پله ای است که نه تنها با وضوح بالاتر بلکه حرکت نرم تر با سرعت کم به دست می آورد ، که می تواند در برخی از برنامه ها یک مزیت بزرگ باشد.

بیایید با زاویه پله 1.8 درجه ما شروع کنیم. این زاویه مرحله به این معنی است که با کند شدن موتور هر مرحله به بخش بیشتری از کل تبدیل می شود. با سرعت آهسته تر و کندتر ، اندازه پله نسبتاً بزرگ باعث ایجاد پیچ ​​و خم در موتور می شود. یکی از راه های کاهش این کاهش صافی عملکرد با سرعت آهسته کاهش اندازه هر مرحله حرکتی است. این جایی است که میکرو پله به یک جایگزین مهم تبدیل می شود.

میکرو پله با استفاده از مدوله شده با عرض پالس (PWM) برای کنترل جریان به سیم پیچ های موتور حاصل می شود. اتفاقی که می افتد این است که راننده موتور دو موج سینوسی ولتاژ را به سیم پیچ های موتور منتقل می کند که هر یک از آنها 90 درجه از فاز با دیگری است. بنابراین ، در حالی که جریان در یک سیم پیچ افزایش می یابد ، در سیم پیچ دیگر کاهش می یابد تا یک انتقال تدریجی جریان را تولید کند ، که منجر به حرکت صاف تر و تولید گشتاور سازگار تر از آن می شود که از یک مرحله کامل استاندارد (یا حتی نیمه معمولی) کنترل می شود (شکل 2 را ببینید).

تک محورکنترل کننده موتور پله ای +درایور کار می کند

مهندسان هنگام تصمیم گیری در مورد افزایش دقت بر اساس کنترل میکرو پله ، باید در نظر بگیرند که چگونه این امر بر بقیه خصوصیات حرکتی تأثیر می گذارد. در حالی که ممکن است صاف بودن تحویل گشتاور ، حرکت کم سرعت و رزونانس با استفاده از میکرو پله بهبود یابد ، محدودیت های معمولی در کنترل و طراحی حرکتی مانع از رسیدن آنها به ویژگی های کلی ایده آل خود می شود. با توجه به عملکرد موتور پله ای ، درایوهای میکرو پله فقط می توانند یک موج سینوسی واقعی را تقریبی کنند. این بدان معنی است که برخی از گشتاور ، طنین انداز و سر و صدا در سیستم باقی می مانند حتی اگر هر یک از این موارد در یک عمل میکرو پله به شدت کاهش یابد.

دقت مکانیکی

یکی دیگر از تنظیم مکانیکی برای به دست آوردن دقت در موتور پله ای شما استفاده از بار اینرسی کوچکتر است. اگر موتور هنگام تلاش برای متوقف کردن به یک بی تحرک بزرگ متصل شود ، بار باعث ایجاد چرخش بیش از حد جزئی می شود. از آنجا که این اغلب یک خطای کوچک است ، می توان از کنترلر موتور برای اصلاح آن استفاده کرد.

سرانجام ، ما به کنترلر برگشتیم. این روش ممکن است تلاش مهندسی را انجام دهد. به منظور بهبود دقت ، ممکن است بخواهید از یک کنترلر استفاده کنید که به طور خاص برای موتور مورد نظر برای استفاده از آن بهینه شده است. این یک روش بسیار دقیق برای ترکیب است. هرچه توانایی کنترل کننده در دستکاری دقیق جریان موتور بهتر باشد ، دقت بیشتری می توانید از موتور پله ای که استفاده می کنید دریافت کنید. این امر به این دلیل است که کنترل کننده دقیقاً میزان سیم پیچ های موتور را برای شروع حرکت پله ای تنظیم می کند.

دقت در سیستم های حرکتی بسته به کاربرد یک نیاز متداول است. درک چگونگی کار با سیستم پله ای برای ایجاد دقت ، به یک مهندس اجازه می دهد تا از فناوری های موجود استفاده کند ، از جمله مواردی که در ایجاد اجزای مکانیکی هر موتور استفاده می شود.