Det är välkänt inom det tekniska området att mekaniska toleranser har en stor effekt på precision och noggrannhet för alla typer av enheter som kan tänkas oavsett användning. Detta faktum gäller ocksåstegmotorer. Till exempel har en standardbyggd stegmotor en toleransnivå på cirka ± 5 procent fel per steg. Dessa är förresten icke-ackumulativa fel. De flesta stegmotorer rör sig 1,8 grader per steg, vilket resulterar i ett potentiellt felområde på 0,18 grader, även om vi pratar om 200 steg per rotation (se figur 1).
2 -fas stegmotorer - GSSD -serien
Miniatyr steg för noggrannhet
Med en standard, icke-kumulativ, noggrannhet på ± 5 procent är det första och mest logiska sättet att öka noggrannheten att mikro steg motorn. Mikrosteg är en metod för att kontrollera stegmotorer som inte bara uppnår en högre upplösning utan jämnare rörelse med låga hastigheter, vilket kan vara en stor fördel i vissa applikationer.
Låt oss börja med vår 1,8-graders stegvinkel. Denna stegvinkel innebär att när motorn bromsar blir varje steg en större del av helheten. Vid långsammare och långsammare hastigheter orsakar den relativt stora stegstorleken kuggning i motorn. Ett sätt att lindra denna minskad jämnhet i driften vid långsamma hastigheter är att minska storleken på varje motorsteg. Det är här mikrosteget blir ett viktigt alternativ.
Mikrosteg uppnås genom att använda pulsbreddmodulerad (PWM) för att styra strömmen till motorlindningarna. Det som händer är att motorföraren levererar två spänningsvågor till motorlindningarna, som var och en är 90 grader ur fas med den andra. Så medan strömmen ökar i en lindning, minskar den i den andra lindningen för att producera en gradvis överföring av strömmen, vilket resulterar i mjukare rörelse och mer konsekvent vridmomentproduktion än en kommer att få från ett standardsteg (eller till och med vanligt halvsteg) kontroll (se figur 2).
enkelaxelstegmotorstyrenhet +drivrutinen fungerar
När man beslutar om en ökning av noggrannheten baserad på mikrostegskontroll måste ingenjörer överväga hur detta påverkar resten av de motoriska egenskaperna. Medan jämnheten i vridmomentleverans, låghastighetsrörelse och resonans kan förbättras med hjälp av mikrosteg, förhindrar typiska begränsningar i kontroll och motordesign dem från att nå sina idealiska totala egenskaper. På grund av driften av en stegmotor kan mikrostegsdrift bara ungefär en riktig sinusvåg. Detta innebär att någon vridmomentkrus, resonans och brus kommer att förbli i systemet även om var och en av dessa minskas kraftigt i en mikrostegoperation.
Mekanisk noggrannhet
En annan mekanisk justering för att få noggrannhet i din stegmotor är att använda en mindre tröghetsbelastning. Om motorn är fäst vid en stor tröghet när den försöker stoppa, kommer lasten att orsaka lite överrotation. Eftersom detta ofta är ett litet fel kan motorstyrenheten användas för att korrigera den.
Slutligen vänder vi oss tillbaka till styrenheten. Denna metod kan ta en viss teknisk ansträngning. För att förbättra noggrannheten kanske du vill använda en styrenhet som är specifikt optimerad för den motor du har valt att använda. Detta är en mycket exakt metod att integrera. Ju bättre styrenhetens förmåga att manipulera motorströmmen exakt, desto mer noggrannhet kan du få från stegmotorn du använder. Detta beror på att styrenheten reglerar exakt hur mycket strömmotor som får för att initiera stegrörelsen.
Precision i rörelsesystem är ett vanligt krav beroende på applikationen. Att förstå hur stegsystemet fungerar tillsammans för att skapa precision gör det möjligt för en ingenjör att dra nytta av de tekniker som finns tillgängliga, inklusive de som används vid skapandet av de mekaniska komponenterna i varje motor.
Posttid: oktober-19-2023
