Aktuator sifatida,step motormexatronikaning asosiy mahsulotlaridan biri bo'lib, u turli avtomatlashtirishni boshqarish tizimlarida keng qo'llaniladi. Mikroelektronika va kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi bilan qadamli motorlarga bo'lgan talab kundan-kunga ortib bormoqda va ular turli xalq xo'jaligi sohalarida qo'llanilmoqda.
01 a nimastep motor
Step motor - bu elektr impulslarini to'g'ridan-to'g'ri mexanik harakatga aylantiradigan elektromexanik qurilma. Dvigatel bobiniga qo'llaniladigan elektr impulslarining ketma-ketligi, chastotasi va sonini nazorat qilish orqali step motorining boshqaruvini, tezligini va aylanish burchagini boshqarish mumkin. Joylashuvni aniqlashga ega yopiq pastadirli qayta aloqa nazorati tizimidan foydalanmasdan, aniq pozitsiya va tezlikni nazorat qilish uchun qadam motori va unga hamroh bo'lgan haydovchidan tashkil topgan oddiy, arzon narxlardagi ochiq tsiklli boshqaruv tizimi yordamida erishish mumkin.
02 step motorasosiy tuzilishi va ishlash printsipi
Asosiy tuzilma:
Ishlash printsipi: tashqi boshqaruv pulsi va yo'nalishi signaliga ko'ra, step vosita drayveri ichki mantiqiy zanjir orqali, step vosita sariqlarini ma'lum bir vaqt ketma-ketligida oldinga yoki teskari energiya bilan boshqaradi, shunda vosita oldinga / teskari aylanish yoki qulflanadi.
Misol sifatida 1,8 darajali ikki fazali step motorini oling: ikkala o'rash quvvatlangan va qo'zg'atilganda, vosita chiqish mili harakatsiz va qulflangan holatda bo'ladi. Dvigatelni nominal oqimda qulflangan holda ushlab turadigan maksimal moment ushlab turish momentidir. Agar sariqlardan biridagi oqim qayta yo'naltirilsa, vosita ma'lum bir yo'nalishda bir qadam (1,8 daraja) aylanadi.
Xuddi shunday, agar boshqa o'rashdagi oqim yo'nalishini o'zgartirsa, vosita avvalgisiga teskari yo'nalishda bir qadam (1,8 daraja) aylanadi. Bobin sargilari orqali oqimlar ketma-ket qo'zg'alishga yo'naltirilsa, vosita juda yuqori aniqlik bilan berilgan yo'nalishda doimiy qadamda aylanadi. Ikki fazali step motorining 1,8 daraja uchun haftada aylanishi 200 qadamni oladi.
Ikki fazali step motorlar ikki turdagi sariqlarga ega: bipolyar va unipolyar. Bipolyar motorlar har bir fazada faqat bitta o'rash lasaniga ega, vosita bir xil bobindagi oqimning uzluksiz aylanishi ketma-ket o'zgaruvchan qo'zg'alish bo'lishi uchun, qo'zg'alish davrining dizayni ketma-ket o'tish uchun sakkizta elektron kalitni talab qiladi.
Unipolyar motorlarda har bir fazada qarama-qarshi qutbli ikkita o'rash bobini va motor mavjud
bir xil fazadagi ikkita o'rash lasanlarini navbatma-navbat quvvatlantirish orqali uzluksiz aylanadi.
Drayv sxemasi faqat to'rtta elektron kalitni talab qilish uchun mo'ljallangan. Bipolyarda
haydash rejimida dvigatelning chiqish momenti bilan solishtirganda taxminan 40% ga oshadi
unipolyar haydash rejimi, chunki har bir fazaning o'rash sariqlari 100% hayajonlangan.
03, Step motor yuki
A. Moment yuki (Tf)
Tf = G * r
G: yuk og'irligi
r: radius
B. Inertsiya yuki (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Kg * sm)
M: Yuk massasi
R1: tashqi halqaning radiusi
R2: ichki halqaning radiusi
dō/dt: burchak tezlanishi
04, step vosita tezligi-moment egri chizig'i
Tezlik-moment egri chizig'i stepperning chiqish xususiyatlarining muhim ifodasidir
motorlar.
A. Step vosita ish chastotasi nuqtasi
Ma'lum bir nuqtada step vosita motorining tezlik qiymati.
n = q * Gts / (360 * D)
n: aylanish/sek
Hz: chastota qiymati
D: Drayv zanjirining interpolyatsiya qiymati
q: qadamli vosita qadam burchagi
Masalan, qadam burchagi 1,8 ° bo'lgan, 1/2 interpolatsiyali haydovchiga ega bo'lgan step motor(ya'ni, har bir qadam uchun 0,9 °), 500 Hz ish chastotasida 1,25 r / s tezlikka ega.
B. Step motorni o'z-o'zidan ishga tushirish maydoni
Step motorni to'g'ridan-to'g'ri ishga tushirish va to'xtatish mumkin bo'lgan maydon.
C. Uzluksiz ishlash maydoni
Ushbu sohada step motorini to'g'ridan-to'g'ri ishga tushirish yoki to'xtatish mumkin emas. Qadam motorlariBu maydon birinchi navbatda o'z-o'zini ishga tushirish maydonidan o'tishi va keyin unga erishish uchun tezlashishi kerakoperatsiya maydoni. Xuddi shunday, bu sohadagi step motorni to'g'ridan-to'g'ri tormozlash mumkin emas,aks holda step motorini qadamdan chiqarish oson, avval uni sekinlashtirish kerako'z-o'zidan ishga tushirish maydoni va keyin tormozlangan.
D. Step motorning maksimal ishga tushirish chastotasi
Dvigatelning yuk bo'sh holati, qadam motorining qadam ishlashini yo'qotmasligini ta'minlash uchunmaksimal impuls chastotasi.
E. Step vosita maksimal ish chastotasi
Dvigatel bir qadamni yo'qotmasdan ishlash uchun hayajonlangan maksimal impuls chastotasiyuksiz.
F. Step motorni ishga tushirish momenti / tortish momenti
Ishga tushirish va ishga tushirish uchun ma'lum bir impuls chastotasida step motorini kutib olish uchun, holdamaksimal yuk momentining qadamlarini yo'qotish.
G. Step motorning ishlaydigan momenti / tortish momenti
A da step motorining barqaror ishlashini qondiradigan maksimal yuk momentiqadamni yo'qotmasdan ma'lum impuls chastotasi.
05 Step motorni tezlashtirish/sekinlashtirish harakatini boshqarish
Bosqichli vosita ish chastotasi uzluksiz tezlik-moment egri chizig'ida joylashgandaish hududi, motorni ishga tushirishni qanday qisqartirish yoki tezlashtirish yoki sekinlashuvni to'xtatishvaqt, shuning uchun vosita eng yaxshi tezlik holatida uzoqroq ishlaydi va shu bilan tezlikni oshiradiDvigatelning samarali ishlash muddati juda muhim.
Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, step motorining dinamik moment xarakteristikasi egripast tezlikda gorizontal tekis chiziq; yuqori tezlikda egri chiziq eksponent ravishda kamayadiinduktivlikning ta'siri tufayli.
Biz qadam motorining yuki TL ekanligini bilamiz, deylik, biz F0 dan F1 gacha tezlashmoqchimiz.eng qisqa vaqt (tr), eng qisqa vaqt trni qanday hisoblash mumkin?
(1) Odatda, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1,8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
B. Yuqori tezlik sharoitida eksponensial tezlanish
(1) Odatda
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)] ichida
(3)
F (t) = F2 * [1 - e^(-t/F4)] + F0, 0
F2 = (TL-TJ 0) * (F1-F0)/TJ 1-TJ 0)
F4 = 1,8 * 10-5 * J * q * F2/(TJ 0-TL)
Eslatmalar.
J yuk ostida vosita rotorining aylanish inertsiyasini ko'rsatadi.
q - har bir pog'onaning burilish burchagi, ya'ni pog'onali dvigatelning qadam burchagi
butun haydovchining holati.
Sekinlashtirish ishida, faqat yuqoridagi tezlashtirish puls chastotasi bo'lishi mumkin teskari
hisoblangan.
06 step vosita tebranishi va shovqini
Umuman olganda, vosita ish chastotasi bo'lganda, yuksiz ish rejimida step vositamotor rotoriga xos chastotaga yaqin yoki unga teng bo'lsa, aks sado beradi, jiddiy irodapog'onadan tashqari hodisa sodir bo'ladi.
Rezonans uchun bir nechta echimlar:
A. Tebranish zonasidan qoching: dvigatelning ish chastotasi uning ichiga tushmasligi uchuntebranish diapazoni
B. Bo'linmalarni boshqarish rejimini qabul qiling: tebranishlarni kamaytirish uchun mikro bosqichli haydash rejimidan foydalaning
har birining o'lchamlarini oshirish uchun asl bir qadamni bir necha bosqichlarga bo'lish
motorli qadam. Bunga dvigatelning faza va oqim nisbatini sozlash orqali erishish mumkin.
Microstepping qadam burchagi aniqligini oshirmaydi, lekin motorni ko'proq ishlaydi
silliq va kamroq shovqin bilan. Yarim bosqichli ishlash uchun moment odatda 15% pastroq
to'liq bosqichli ishlashga qaraganda va sinus to'lqinli oqim nazorati uchun 30% past.
Yuborilgan vaqt: 09-noyabr 2022-yil