В области инженерной области хорошо известно, что механические допуски оказывают серьезное влияние на точность и точность для каждого типа устройства, которые можно вообразить независимо от его использования. Этот факт также относится кшаговые двигателиПолем Например, стандартный построенный шаговый двигатель имеет уровень допуска около ± 5 процентов ошибки на шаг. Кстати, это не аккумулятивные ошибки. Большинство шаговых двигателей движутся на 1,8 градуса на шаг, что приводит к потенциальному диапазону ошибок 0,18 градуса, даже если мы говорим о 200 шагах на вращение (см. Рисунок 1).
2 -фазные шаговые двигатели - серия GSSD
Миниатюрный шаг к точности
С стандартной некумулятивной точностью ± 5 процентов, первым и наиболее логичным способом повышения точности-это микро-шаг двигателя. Micro Stepping - это метод управления шаговыми двигателями, который достигает не только более высокого разрешения, но и более плавного движения на низких скоростях, что может быть большим преимуществом в некоторых приложениях.
Давайте начнем с нашего 1,8-градусного шага. Этот угол шага означает, что, поскольку двигатель замедляет каждый шаг, становится большей частью целого. На более медленной и более медленной скорости относительно большой размер шага вызывает загрязнение в двигателе. Одним из способов облегчить эту уменьшенную плавность работы на медленных скоростях является уменьшение размера каждого шага двигателя. Именно здесь микро -ступени становится важной альтернативой.
Микро-ступени достигается с использованием модулированной ширины импульса (ШИМ) для управления током к обмоткам двигателей. Что происходит, так это то, что двигатель приносит две синусоидальные волны напряжения к моторным обмоткам, каждая из которых составляет 90 градусов из фазы с другой. Таким образом, в то время как ток увеличивается в одной обмотке, он уменьшается в другой обмотке, чтобы получить постепенный перенос тока, что приводит к более плавному движению и более последовательному производству крутящего момента, чем один из них получает от стандартного полного шага (или даже общего половины шага) (см. Рисунок 2).
однооснаяКраткий контроллер двигателя +драйвер работает
При принятии решения о повышении точности на основе управления микро -ступенчатой инженеры должны учитывать, как это влияет на остальные характеристики двигателя. В то время как плавность доставки крутящего момента, низкоскоростное движение и резонанс могут быть улучшены с использованием микро-ступени, типичные ограничения в контроле и конструкции двигателя не позволяют им достичь своих идеальных общих характеристик. Из -за работы шагового двигателя микро -ступенчатые диски могут только приближаться к настоящей синусоидальной волне. Это означает, что некоторая волна крутящего момента, резонанса и шума останутся в системе, даже если каждый из них значительно снижается в операции микро -ступени.
Механическая точность
Еще одна механическая регулировка для повышения точности в вашем шаговом двигателе - использовать меньшую нагрузку инерции. Если двигатель прикреплен к большой инерции, когда он пытается остановиться, нагрузка приведет к некоторому незначительному переразанию. Поскольку это часто небольшая ошибка, контроллер двигателя может использоваться для его исправления.
Наконец, мы возвращаемся к контроллеру. Этот метод может предпринять некоторые инженерные усилия. Чтобы повысить точность, вы можете использовать контроллер, который специально оптимизирован для двигателя, который вы выбрали для использования. Это очень точный метод для включения. Чем лучше способность контроллера точно манипулировать током двигателя, тем больше точности вы можете получить от шагового двигателя, который вы используете. Это связано с тем, что контроллер точно регулирует, сколько тока получают обмотки двигателя, чтобы инициировать шаг.
Точность в системах движения является распространенным требованием в зависимости от приложения. Понимание того, как работает шаговая система, чтобы создать точность, позволяет инженеру использовать преимущества доступных технологий, в том числе тех, которые используются при создании механических компонентов каждого двигателя.
Пост времени: 19 октября 2010 года
