در حوزه مهندسی کاملاً مشخص است که تلرانس‌های مکانیکی تأثیر عمده‌ای بر دقت و صحت هر نوع دستگاه قابل تصور، صرف نظر از کاربرد آن، دارند. این حقیقت در مورد ... نیز صادق است.موتورهای پله‌ایبرای مثال، یک موتور پله‌ای استاندارد، سطح خطای حدود ±۵ درصد در هر پله دارد. ضمناً، اینها خطاهای غیرانباشتی هستند. اکثر موتورهای پله‌ای ۱.۸ درجه در هر پله حرکت می‌کنند که منجر به محدوده خطای بالقوه ۰.۱۸ درجه می‌شود، حتی اگر ما در مورد ۲۰۰ پله در هر چرخش صحبت کنیم (شکل ۱ را ببینید).
موتورهای پله‌ای دو فاز - سری GSSD
گام‌های مینیاتوری برای دقت
با دقت استاندارد و غیر تجمعی ±5 درصد، اولین و منطقی‌ترین راه برای افزایش دقت، میکرو پله کردن موتور است. میکرو پله روشی برای کنترل موتورهای پله‌ای است که نه تنها به وضوح بالاتر، بلکه به حرکت نرم‌تر در سرعت‌های پایین نیز دست می‌یابد که می‌تواند در برخی کاربردها مزیت بزرگی باشد.
بیایید با زاویه پله ۱.۸ درجه شروع کنیم. این زاویه پله به این معنی است که با کاهش سرعت موتور، هر پله بخش بزرگتری از کل را تشکیل می‌دهد. در سرعت‌های پایین‌تر و پایین‌تر، اندازه پله نسبتاً بزرگ باعث ایجاد پدیده دندانه‌دار شدن در موتور می‌شود. یک راه برای کاهش این کاهش نرمی عملکرد در سرعت‌های پایین، کاهش اندازه هر پله موتور است. اینجاست که میکرو پله به یک جایگزین مهم تبدیل می‌شود.
میکروپلپینگ با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) برای کنترل جریان سیم‌پیچ‌های موتور حاصل می‌شود. اتفاقی که می‌افتد این است که درایور موتور دو موج سینوسی ولتاژ را به سیم‌پیچ‌های موتور تحویل می‌دهد که هر کدام 90 درجه با دیگری اختلاف فاز دارند. بنابراین، در حالی که جریان در یک سیم‌پیچ افزایش می‌یابد، در سیم‌پیچ دیگر کاهش می‌یابد تا انتقال تدریجی جریان ایجاد شود که منجر به حرکت نرم‌تر و تولید گشتاور ثابت‌تری نسبت به کنترل استاندارد پله کامل (یا حتی نیم پله رایج) می‌شود (شکل 2 را ببینید).
تک محورهکنترلر + درایور موتور پله‌ای کار می‌کند
هنگام تصمیم‌گیری در مورد افزایش دقت بر اساس کنترل میکرو پله‌ای، مهندسان باید در نظر بگیرند که این امر چگونه بر بقیه ویژگی‌های موتور تأثیر می‌گذارد. در حالی که می‌توان با استفاده از میکرو پله‌ای، نرمی تحویل گشتاور، حرکت در سرعت پایین و رزونانس را بهبود بخشید، محدودیت‌های معمول در کنترل و طراحی موتور مانع از رسیدن آنها به ویژگی‌های کلی ایده‌آل خود می‌شود. به دلیل عملکرد یک موتور پله‌ای، درایوهای میکرو پله‌ای فقط می‌توانند یک موج سینوسی واقعی را تقریب بزنند. این بدان معناست که مقداری ریپل گشتاور، رزونانس و نویز در سیستم باقی می‌ماند، حتی اگر هر یک از این موارد در یک عملیات میکرو پله‌ای تا حد زیادی کاهش یابد.
دقت مکانیکی
یکی دیگر از تنظیمات مکانیکی برای افزایش دقت در موتور پله‌ای شما، استفاده از بار اینرسی کوچکتر است. اگر موتور هنگام تلاش برای توقف به یک اینرسی بزرگ متصل باشد، بار باعث چرخش بیش از حد جزئی می‌شود. از آنجا که این اغلب یک خطای کوچک است، می‌توان از کنترلر موتور برای اصلاح آن استفاده کرد.
در نهایت، به سراغ کنترلر می‌رویم. این روش ممکن است به کمی تلاش مهندسی نیاز داشته باشد. برای بهبود دقت، می‌توانید از کنترلری استفاده کنید که به‌طور خاص برای موتوری که برای استفاده انتخاب کرده‌اید بهینه شده باشد. این یک روش بسیار دقیق برای پیاده‌سازی است. هرچه توانایی کنترلر در دستکاری دقیق جریان موتور بهتر باشد، می‌توانید دقت بیشتری از موتور پله‌ای مورد استفاده خود دریافت کنید. دلیل این امر این است که کنترلر دقیقاً میزان جریان دریافتی سیم‌پیچ‌های موتور برای شروع حرکت پله‌ای را تنظیم می‌کند.
دقت در سیستم‌های حرکتی بسته به کاربرد، یک نیاز رایج است. درک چگونگی عملکرد سیستم پله‌ای برای ایجاد دقت، به یک مهندس اجازه می‌دهد تا از فناوری‌های موجود، از جمله فناوری‌های مورد استفاده در ساخت اجزای مکانیکی هر موتور، بهره ببرد.
زمان ارسال: ۱۹ اکتبر ۲۰۲۳
