Kopējas problēmas stepper motoru sistēmās
1. Kas ir stepper motors? Kādos apstākļos man vajadzētu izmantot stepper motoru?
Stepper motors ir izpildmehānisms, kas elektrisko impulsu pārveido leņķiskā pārvietojumā. Stingri sakot: kad stepper vadītājs saņem impulsa signālu, tas brauc ar pakāpju motoru, lai pagrieztu fiksētu leņķi (un pakāpiena leņķi) iestatītajā virzienā. Jūs varat kontrolēt leņķisko pārvietojumu, kontrolējot impulsu skaitu, lai sasniegtu precīzu pozicionēšanu. Tajā pašā laikā jūs varat kontrolēt motora ātrumu un paātrinājumu, kontrolējot impulsa frekvenci, lai sasniegtu ātruma regulēšanas mērķi. Tāpēc, ja tiek prasīta precīza pozicionēšana vai ātruma kontrole, var ņemt vērā pakāpju motorus.
2. Kādi ir pakāpju dzinēji? Kāda atšķirība?
Ir trīs pakāpju motori: pastāvīgais magnēts (PM), reaktīvs (VR) un hibrīds (HB) pastāvīgie magnēti. Pacēlājs parasti ir divfāžu, griezes moments un tilpums ir mazi, un soli leņķis parasti ir 7,5 vai 15 grādi; reaktīvā pakāpeniska darbība parasti ir trīsfāzu, var sasniegt lielu griezes momenta izeju, soli leņķis parasti ir 1,5 grādi, bet troksnis un vibrācija ir ļoti lieli. Attīstītās valstis, piemēram, Eiropa un ASV, tika likvidētas 80. gados. Hibrīdā pakāpeniska pieeja attiecas uz priekšrocību, kas saistīta ar pastāvīgo magnētu un reaktīvo vienādojumu sajaukšanu. To tālāk iedala divfāžu četru fāžu un piecu fāžu režīmā: divu fāžu pakāpju leņķis parasti ir 1,8 grādi, un piecu fāžu soli leņķis parasti ir 0,72 grādi. Šis stepper motors ir visplašāk izmantotais.
3. Kāds ir turēšanas griezes moments (HOLDINGTORQUE)?
Turpināšanas griezes moments (HOLDINGTORQUE) ir brīdis, kad stators slēdz rotoru, kad pakāpju motors ir ieslēgts, bet nav rotējošs. Tas ir viens no svarīgākajiem stepper motora parametriem. Parasti stepper motora griezes moments zemā ātrumā ir tuvu turēšanas griezes momentam. Jo lielāks ir turēšanas griezes moments, jo spēcīgāka ir motora kravnesība. Tā kā pakāpējamā motora izejas griezes moments nepārtraukti samazinās, palielinoties ātrumam, izejas jauda mainās arī ar ātruma palielināšanos, tādēļ turēšanas griezes moments kļūst par vienu no svarīgākajiem parametriem pakāpējamā motora mērīšanai. Piemēram, kad cilvēki saka, ka 2N.m stepper motors, ja vien nav norādīts citādi, ir pakāpju motors, kas uztur griezes momentu 2N.m.
4. Cik daudz braukšanas paņēmienu ir motoru pastiprināšanai?
Vispārīgi runājot, pakāpējamajam motoram ir divu veidu pastāvīga sprieguma un pastāvīgas strāvas vadīšana, un nesen tika novērsta pastāvīgā sprieguma vadīšana. Šobrīd parasti izmanto pastāvīgu braukšanas paņēmienu.
5. Kāda ir pakāpju motora precizitāte? Vai jūs uzkrājat?
Vispārējā stepper motora precizitāte ir 3-5% no soli leņķa. Pacelšanas motora viena posma novirze neietekmē nākamā pakāpiena precizitāti, tāpēc pakāpju motora precizitāte neuzkrājas.
6. Kāda ir solārā motora pieļaujamā temperatūra?
Ja pacēlāja motora temperatūra ir pārāk augsta, motora magnētiskais materiāls vispirms demagnetizē, kā rezultātā samazinās griezes moments vai pat zaudējums. Tādēļ motora virsmas maksimālajai pieļaujamajai temperatūrai jābūt atkarīgai no dažādu motora magnētiskā materiāla atkaļinājuma punkta; kopumā magnētiskā materiāla demagnetizācijas punkts ir virs 130 grādiem pēc Celsija, tādēļ pakāpveida motora ārējā temperatūra ir pilnīgi normāla 80-90 grādos pēc Celsija.
7. Kāpēc pacelšanas motora griezes moments samazinās, palielinoties ātrumam?
Kad motors griežas, katra motora fāzes apvada induktivitāte veidos atpakaļgaitas elektromotora spēku; jo augstāka ir frekvence, jo lielāks ir muguras elektromotora spēks. Saskaņā ar šo darbību motors samazinās ar pieaugošu biežumu (vai ātrumu), kā rezultātā samazinās griezes moments.
8. Kāpēc pakāpju motors var darboties normāli ar mazu ātrumu, bet, ja tas ir lielāks par noteiktu ātrumu, to nevar iedarbināt, kopā ar dusmām?
Pastiprināšanas motoram ir tehnisks parametrs: bezslodzes palaišanas frekvence, tas ir, impulsa frekvence, ko pakāpējamais motors var normāli iedarbināt bez slodzes apstākļiem. Ja impulsa biežums ir lielāks par šo vērtību, motors nevar sākt normāli, un tas var notikt vai zaudēt vai bloķēt. Slodzes gadījumā starta frekvencei jābūt zemākai. Ja motors tiek pagriezts ar lielu ātrumu, impulsa frekvencei vajadzētu būt paātrinājuma procesam, ti, sākuma frekvence ir zema, un pēc tam jāpaaugstinās līdz vēlamajai augstfrekvencei (motora ātrums tiek palielināts no mazā ātruma līdz liels ātrums) ar noteiktu paātrinājumu. Mēs iesakām, lai bezslodzes starta frekvence būtu divreiz lielāka par impulsu skaitu, kas vajadzīgs, lai motors darbinātu vienu apgriezienu.
9. Kā pārvarēt divfāžu hibrīda pakāpju motora vibrāciju un troksni zemā ātrumā?
Zema ātruma pakāpju motora lielā vibrācija un troksnis ir tā raksturīgais trūkums. Parasti, lai pārvarētu šādus risinājumus:
A. Ja pakāpju dzinējs strādā tikai rezonanses zonā, pakāpējamā motora ātrumu var palielināt, mainot samazināšanas koeficientu.
B. Izmantojot disku ar sadalījumu, tas ir visizplatītākais un vienkāršākais veids. Tā kā motora apakšējā dalījuma fāzu strāva ir pakāpeniska nekā puse soli.
C. Pāreja uz pakāpju motoru ar mazāku pakāpiena leņķi, piemēram, trīsfāžu vai piecu fāžu pakāpju motoru vai divfāžu sadalījuma pakāpju motoru.
D. Pārslēdzieties uz DC vai AC servo motoru, lai gandrīz pilnībā pārvarētu vibrāciju un troksni, bet izmaksas ir augstas.
E. Motora vārpstai pievieno magnētisko slāpētāju. Šis produkts ir pieejams tirgū, bet mehāniskā struktūra ievērojami mainās.
10. Vai apakšgrupas apakšsadaļu skaits ir pareizs?
Pacelšanas motora apakšsadaļas tehnoloģija būtībā ir elektroniska amortizācijas tehnoloģija (lūdzu, skatiet attiecīgo literatūru). Tās galvenais mērķis ir samazināt vai novērst pakāpējamā motora zemas frekvences vibrāciju un uzlabot motora darbības precizitāti, kas ir tikai papildus apakšnozares tehnoloģijas funkcija. Piemēram, ja divpakāpju hibrīda pakāpējamais motors ar pakāpiena leņķi ir 1,8 grādi, ja apakšnodaļas vadītāja apakšnodaļas numurs ir iestatīts uz 4, motora darba rezolūcija ir 0,45 grādi uz vienu impulsu un vai precizitāte motors var sasniegt vai tuvināties 0,45 grādiem, ir atkarīgs arī no citiem faktoriem, piemēram, apakšnodaļas vadītāja precizitātes strāvas kontroles precizitāte. Vairāku ražotāju apakškalņu precizitāte var ievērojami atšķirties; jo lielāks ir apakšgrupas skaits, jo grūtāk to kontrolēt.
11. Kāda ir atšķirība starp sērijas savienojuma metodi un paralēlās savienošanas metodi četru fāžu piedziņas kombinētajam pakāpēšanas motoram un vadītājam?
Četru fāžu hibrīda pakāpiena motoru parasti vada divfāžu vadītājs. Tāpēc četrpakāpju motoru var savienot ar divām fāzēm sērijveida savienojumā vai paralēlā savienojumā. Sērijas pieslēguma metodi parasti izmanto, ja motora ātrums ir relatīvi augsts. Šajā laikā vadītāja nepieciešamā izejas strāva ir 0,7 reizes lielāka par motora fāzes strāvu, tāpēc motors rada mazāk siltuma; un savienojuma metodi parasti izmanto gadījumā, ja motora ātrums ir augsts (to sauc arī par ātrgaitas savienojuma metodi), un nepieciešamā draivera izejas strāva ir motora fāzes strāva. 1.4 reizes, tāpēc motora siltums ir liels.
12. Kā noteikt stacionārajam motora vadītāja līdzstrāvas barošanas avotu?
A. Hibrīdās barošanas avota barošanas sprieguma noteikšana Hibrīdā pakāpveida motora vadītāja barošanas spriegums parasti ir plašs, un barošanas spriegumu parasti izvēlas atkarībā no motora darba ātruma un reakcijas prasībām. Ja motoram ir lielāks darbības ātrums vai ātrāka reakcija, spriegums ir arī lielāks, taču ņemiet vērā, ka strāvas sprieguma spiediens nedrīkst pārsniegt piedziņas maksimālo ieejas spriegumu, pretējā gadījumā disks var tikt bojāts. Ja motors darbojas ar mazāku ātrumu, apsveriet zemākas sprieguma izvēli.
B. Barošanas avota izejas strāvas noteikšana Barošanas strāvu parasti nosaka atkarībā no vadītāja izejas fāzes strāvas I. Ja tiek izmantota lineāra strāvas padeve, barošanas strāva kopumā var būt 1,1-1,3 reizes lielāka par I; ja tiek izmantota pārslēdzama strāvas padeve, parasti strāvas padeve var būt 1,5-2,0 reizes lielāka par I. Ja strāvas padeve vienlaikus piegādā strāvu vairākiem diskiem, uzskata, ka strāvas padevei vajadzētu divkāršot.
13. Kādos apstākļos parasti izmanto hibrīda pakāpju motora vadītāja ieslēgšanas signālu Ena?
Ja ieslēgšanas signāls Ena ir zemā līmenī, strāvas izeja no draivera uz motora tiek pārtraukta un motora rotors atrodas brīvajā stāvoklī (bezsaistes stāvoklis). Dažās automatizācijas iekārtās, ja ir nepieciešams manuāli pagriezt motora vārpstu tieši tad, kad piedziņa nav izlādējusies, Ena var iestatīt zemu, motoru var noņemt bezsaistē, un to var manuāli vadīt vai noregulēt. Pēc manuālās pabeigšanas iestatīt Ena signālu augstu, lai turpinātu automātisko vadību.
14. Kā divpakāpju stepper motoru rotēt pēc ieslēgšanas vienkāršā veidā?
Vienkārši nomainiet motora A + un A- (vai B + un B-) vadus pie piedziņas.
