U inženjerstvu je dobro poznato da mehaničke tolerancije imaju veliki utjecaj na preciznost i točnost za svaku vrstu uređaja koju možemo zamisliti, bez obzira na njegovu upotrebu. Ta činjenica vrijedi i zakoračni motoriNa primjer, standardno izrađen koračni motor ima razinu tolerancije od oko ±5 posto pogreške po koraku. Usput, to su neakumulativne pogreške. Većina koračnih motora pomiče se 1,8 stupnjeva po koraku, što rezultira potencijalnim rasponom pogreške od 0,18 stupnjeva, iako govorimo o 200 koraka po rotaciji (vidi sliku 1).
Dvofazni koračni motori - GSSD serija
Minijaturni koraci za preciznost
Sa standardnom, nekumulativnom točnošću od ±5 posto, prvi i najlogičniji način povećanja točnosti je mikrokorak motora. Mikrokorak je metoda upravljanja koračnim motorima koja 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. Taj kut koraka znači da kako se motor usporava, svaki korak postaje veći dio cjeline. Pri sve manjim i manjim brzinama, relativno velika veličina koraka uzrokuje zubčanje u motoru. Jedan od načina za ublažavanje ove smanjene glatkoće rada pri malim brzinama je smanjenje veličine svakog koraka motora. Ovdje mikrokorak postaje važna alternativa.
Mikrokoračno upravljanje postiže se korištenjem pulsno-širinske modulacije (PWM) za upravljanje strujom u namotima motora. Događa se da pogonski sklop motora isporučuje dva sinusna napona u namote motora, od kojih je svaki 90 stupnjeva izvan faze s drugim. Dakle, dok se struja povećava u jednom namotu, u drugom se smanjuje kako bi se proizveo postupni prijenos struje, što rezultira glatkijim kretanjem i konzistentnijom proizvodnjom momenta nego što bi se dobilo standardnim upravljanjem s punim korakom (ili čak uobičajenim polukorakom) (vidi sliku 2).
jednoosniregulator + upravljački program koračnog motora radi
Prilikom odlučivanja o povećanju točnosti na temelju mikrokoračnog upravljanja, inženjeri moraju uzeti u obzir kako to utječe na ostale karakteristike motora. Iako se glatkoća isporuke momenta, kretanje pri malim brzinama i rezonancija mogu poboljšati korištenjem mikrokoračnog upravljanja, tipična ograničenja u upravljanju i dizajnu motora sprječavaju ih da postignu svoje idealne ukupne karakteristike. Zbog rada koračnog motora, mikrokoračni pogoni mogu samo približno prikazati pravi sinusni val. To znači da će u sustavu ostati određeno valovitost momenta, rezonancija i šum iako se svaki od njih uvelike smanjuje u mikrokoračnom upravljanju.
Mehanička točnost
Još jedno mehaničko podešavanje za postizanje točnosti kod koračnog motora je korištenje manjeg inercijskog opterećenja. Ako je motor pričvršćen na veliku inerciju kada se pokuša zaustaviti, opterećenje će uzrokovati blago preokretanje. Budući da je to često mala pogreška, regulator motora može se koristiti za njezino ispravljanje.
Konačno, vraćamo se na kontroler. Ova metoda može zahtijevati određeni inženjerski napor. Kako biste poboljšali točnost, možda biste trebali 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 manipulira strujom motora, to je veća točnost koju možete dobiti od koračnog motora koji koristite. To je zato što kontroler točno regulira koliko struje namoti motora primaju za pokretanje koraka.
Preciznost u sustavima gibanja uobičajeni je zahtjev ovisno o primjeni. Razumijevanje načina na koji koračni sustav funkcionira kako bi stvorio preciznost omogućuje inženjeru da iskoristi prednosti dostupnih tehnologija, uključujući one koje se koriste u izradi mehaničkih komponenti svakog motora.
Vrijeme objave: 19. listopada 2023.
