V oblasti strojárstva je dobre známe, že mechanické tolerancie majú hlavný vplyv na presnosť a presnosť pre každý typ zariadenia, ktorý si možno predstaviť bez ohľadu na jeho použitie. Tento fakt platí aj okrokové motory. Napríklad štandardne skonštruovaný krokový motor má úroveň tolerancie približne ±5 percent chyby na krok. Toto sú mimochodom nekumulatívne chyby. Väčšina krokových motorov sa pohybuje o 1,8 stupňa na krok, čo má za následok rozsah potenciálnej chyby 0,18 stupňa, aj keď hovoríme o 200 krokoch na otáčku (pozri obrázok 1).
2-fázové krokové motory - séria GSSD
Miniatúrne krokovanie pre presnosť
So štandardnou, nekumulatívnou presnosťou ±5 percent je prvým a najlogickejším spôsobom zvýšenia presnosti mikrokrokovanie motora. Mikro krokovanie je spôsob ovládania krokových motorov, ktorý dosahuje nielen vyššie rozlíšenie, ale aj plynulejší pohyb pri nízkych rýchlostiach, čo môže byť v niektorých aplikáciách veľkým prínosom.
Začnime s naším uhlom kroku 1,8 stupňa. Tento uhol kroku znamená, že keď motor spomaľuje, každý krok sa stáva väčšou časťou celku. Pri nižších a nižších rýchlostiach spôsobuje relatívne veľká veľkosť kroku v motore ozubenie. Jedným zo spôsobov, ako zmierniť túto zníženú plynulosť prevádzky pri nízkych rýchlostiach, je znížiť veľkosť každého kroku motora. Tu sa mikro krokovanie stáva dôležitou alternatívou.
Mikrokrokovanie sa dosahuje použitím modulácie šírky impulzov (PWM) na riadenie prúdu do vinutí motora. Čo sa stane, je to, že ovládač motora privedie dve sínusové vlny napätia do vinutí motora, z ktorých každá je fázovo posunutá o 90 stupňov voči druhej. Takže, zatiaľ čo prúd sa zvyšuje v jednom vinutí, v druhom vinutí klesá, aby sa vytvoril postupný prenos prúdu, čo má za následok plynulejší pohyb a konzistentnejšiu produkciu krútiaceho momentu, než sa dosiahne štandardným plným krokom (alebo dokonca bežným polovičným krokom) riadenia. (pozri obrázok 2).
jednoosovýfunguje ovládač krokového motora + ovládač
Pri rozhodovaní o zvýšení presnosti na základe mikrokrokového riadenia musia inžinieri zvážiť, ako to ovplyvňuje ostatné charakteristiky motora. Zatiaľ čo plynulosť dodávania krútiaceho momentu, nízkorýchlostný pohyb a rezonancia by sa mohli zlepšiť pomocou mikro krokovania, typické obmedzenia v ovládaní a návrhu motora im bránia v dosiahnutí ich ideálnych celkových charakteristík. Vďaka činnosti krokového motora sa mikropohony môžu len priblížiť k skutočnej sínusoide. To znamená, že určité zvlnenie krútiaceho momentu, rezonancia a hluk zostanú v systéme, aj keď sa každý z nich výrazne zníži pri mikrokrokovaní.
Mechanická presnosť
Ďalšou mechanickou úpravou na získanie presnosti vášho krokového motora je použitie menšieho zotrvačného zaťaženia. Ak je motor pri pokuse o zastavenie spojený s veľkou zotrvačnosťou, záťaž spôsobí mierne pretáčanie. Pretože ide často o malú chybu, možno ju pomocou ovládača motora opraviť.
Nakoniec sa vrátime späť k ovládaču. Táto metóda môže vyžadovať určité inžinierske úsilie. Aby ste zvýšili presnosť, možno budete chcieť použiť ovládač, ktorý je špeciálne optimalizovaný pre motor, ktorý ste sa rozhodli použiť. Toto je veľmi presná metóda na začlenenie. Čím lepšia je schopnosť ovládača presne manipulovať s prúdom motora, tým väčšiu presnosť môžete získať z krokového motora, ktorý používate. Je to preto, lebo regulátor presne reguluje, koľko prúdu dostávajú vinutia motora na spustenie krokového pohybu.
Presnosť pohybových systémov je bežnou požiadavkou v závislosti od aplikácie. Pochopenie toho, ako krokový systém spolupracuje pri vytváraní presnosti, umožňuje inžinierom využívať dostupné technológie vrátane tých, ktoré sa používajú pri vytváraní mechanických komponentov každého motora.
Čas odoslania: 19. októbra 2023
