U inženjerskom području dobro je poznato da mehaničke tolerancije imaju veliki učinak na preciznost i točnost za svaku zamislivu vrstu uređaja bez obzira na njihovu upotrebu. Ova činjenica također vrijedi zakoračni motori. Na primjer, standardni ugrađeni koračni motor ima razinu tolerancije od oko ±5 posto pogreške po koraku. Usput, ovo su neakumulativne pogreške. Većina koračnih motora pomiče se za 1,8 stupnjeva po koraku, što rezultira mogućim rasponom pogreške od 0,18 stupnjeva, iako govorimo o 200 koraka po rotaciji (vidi sliku 1).
2-fazni koračni motori - serija GSSD
Minijaturni koraci za točnost
Uz standardnu, nekumulativnu, točnost od ±5 posto, prvi i najlogičniji način za povećanje točnosti je mikrokoračno podešavanje motora. Mikrokoračni je način upravljanja koračnim motorima koji postiže ne samo veću rezoluciju, već i glatkije kretanje pri malim brzinama, što može biti velika prednost u nekim primjenama.
Počnimo s našim kutom koraka od 1,8 stupnjeva. Ovaj kut koraka znači da kako motor usporava svaki korak postaje veći dio cjeline. Pri sve sporijim i sporijim brzinama, relativno velika veličina koraka uzrokuje zupčavanje u motoru. Jedan od načina za ublažavanje ove smanjene glatkoće rada pri malim brzinama je smanjenje veličine svakog koraka motora. Ovdje mikrokoračenje postaje važna alternativa.
Mikro korak se postiže korištenjem modulacije širine impulsa (PWM) za kontrolu struje do namota motora. Ono što se događa je da pokretački program motora isporučuje dva sinusna vala napona namotajima motora, od kojih je svaki 90 stupnjeva izvan faze u odnosu na drugi. Dakle, dok se struja povećava u jednom namotu, smanjuje se u drugom namotu kako bi se proizveo postupni prijenos struje, što rezultira glatkijim kretanjem i konzistentnijom proizvodnjom zakretnog momenta nego što bi se to moglo dobiti standardnom kontrolom punog koraka (ili čak uobičajenog pola koraka). (vidi sliku 2).
jednoosniupravljač koračnog motora + upravljački program radi
Prilikom odlučivanja o povećanju točnosti na temelju mikro koračne kontrole, inženjeri moraju razmotriti kako to utječe na ostale karakteristike motora. Dok se glatkoća isporuke zakretnog momenta, gibanja male brzine i rezonancije mogu poboljšati korištenjem mikro koračanja, tipična ograničenja u upravljanju i dizajnu motora sprječavaju ih da postignu svoje idealne ukupne karakteristike. Zbog rada koračnog motora, mikro koračni pogoni mogu samo aproksimirati pravi sinusni val. To znači da će nešto valovitosti zakretnog momenta, rezonancije i buke ostati u sustavu iako je svaki od njih znatno smanjen u mikrokoračnoj operaciji.
Mehanička točnost
Još jedna mehanička prilagodba za postizanje točnosti vašeg koračnog motora je korištenje manjeg inercijskog opterećenja. Ako je motor priključen na veliku inerciju kada se pokušava zaustaviti, opterećenje će uzrokovati blago prekomjerno okretanje. Budući da je to često mala pogreška, upravljač motora se može koristiti za ispravljanje.
Na kraju se vraćamo na kontroler. Ova metoda može zahtijevati određeni inženjerski napor. Kako biste poboljšali točnost, možda ćete htjeti koristiti kontroler koji je posebno optimiziran za motor koji ste odabrali. Ovo je vrlo precizna metoda za uključivanje. Što je bolja sposobnost kontrolera da precizno upravlja strujom motora, to više točnosti možete dobiti od koračnog motora koji koristite. To je zato što kontroler točno regulira koliko struje primaju namoti motora da započnu koračno gibanje.
Preciznost u sustavima kretanja uobičajeni je zahtjev ovisno o primjeni. Razumijevanje načina na koji koračni sustav radi zajedno za stvaranje preciznosti omogućuje inženjeru da iskoristi prednosti dostupnih tehnologija, uključujući one koje se koriste u izradi mehaničkih komponenti svakog motora.
Vrijeme objave: 19. listopada 2023
