Inžinerijos srityje gerai žinoma, kad mechaniniai tolerancijos daro didelę įtaką kiekvieno įsivaizduojamo tipo įrenginio tikslumui ir tikslumui, nepriklausomai nuo jo naudojimo. Tai taip pat pasakytina apiežingsniniai varikliaiPavyzdžiui, standartinio žingsninio variklio tolerancijos lygis yra apie ±5 procentai vienam žingsniui. Beje, tai yra neakumuliacinės paklaidos. Dauguma žingsninių variklių pasislenka 1,8 laipsnio per žingsnį, todėl galimas paklaidos diapazonas yra 0,18 laipsnio, nors kalbame apie 200 žingsnių per apsisukimą (žr. 1 pav.).
2 fazių žingsniniai varikliai - GSSD serija
Miniatiūriniai laipteliai tikslumui
Esant standartiniam, nekaupiamajam, ±5 procentų tikslumui, pirmas ir logiškiausias būdas padidinti tikslumą yra mikrožingsninis variklio valdymas. Mikrožingsninis valdymas – tai žingsninių variklių valdymo metodas, kuris pasiekia ne tik didesnę skiriamąją gebą, bet ir sklandesnį judėjimą mažu greičiu, o tai gali būti didelis privalumas kai kuriose srityse.
Pradėkime nuo 1,8 laipsnio žingsnio kampo. Šis žingsnio kampas reiškia, kad lėtėjant varikliui kiekvienas žingsnis tampa vis didesne visumos dalimi. Esant vis mažesniam greičiui, santykinai didelis žingsnio dydis sukelia variklio strigimą. Vienas iš būdų sumažinti šį sumažėjusį veikimo sklandumą esant mažam greičiui yra sumažinti kiekvieno variklio žingsnio dydį. Čia svarbia alternatyva tampa mikrožingsniai.
Mikrožingsninis valdymas pasiekiamas naudojant impulsų pločio moduliaciją (PWM), skirtą srovei variklio apvijoms valdyti. Variklio valdiklis į variklio apvijas tiekia dvi įtampos sinusoidės bangas, kurių kiekviena yra 90 laipsnių fazės nesutapusi su kita. Taigi, nors srovė vienoje apvijoje didėja, kitoje ji mažėja, kad būtų užtikrintas laipsniškas srovės perdavimas, dėl kurio judėjimas sklandesnis ir sukimo momentas sukuriamas nuosekliau nei naudojant standartinį viso žingsnio (ar net įprasto pusės žingsnio) valdymą (žr. 2 pav.).
vienos ašiesŽingsninio variklio valdiklis + tvarkyklė veikia
Priimdami sprendimą dėl tikslumo didinimo, pagrįsto mikrožingsniniu valdymu, inžinieriai turi atsižvelgti į tai, kaip tai paveiks likusias variklio charakteristikas. Nors naudojant mikrožingsninį valdymą galima pagerinti sukimo momento perdavimo sklandumą, mažo greičio judėjimą ir rezonansą, tipiški valdymo ir variklio konstrukcijos apribojimai neleidžia jiems pasiekti idealių bendrų charakteristikų. Dėl žingsninio variklio veikimo mikrožingsninės pavaros gali tik aproksimuoti tikrąją sinusoidę. Tai reiškia, kad sistemoje išliks tam tikras sukimo momento pulsavimas, rezonansas ir triukšmas, nors kiekvienas iš jų labai sumažėja mikrožingsninio valdymo metu.
Mechaninis tikslumas
Kitas mechaninis žingsninio variklio tikslumo didinimo būdas – naudoti mažesnę inercijos apkrovą. Jei variklis bando sustoti ir veikiamas didelės inercijos, apkrova sukels nedidelį per didelį sukimąsi. Kadangi tai dažnai yra nedidelė paklaida, ją galima ištaisyti naudojant variklio valdiklį.
Galiausiai grįžkime prie valdiklio. Šis metodas gali pareikalauti šiek tiek inžinerinių pastangų. Norint pagerinti tikslumą, galite naudoti valdiklį, kuris yra specialiai optimizuotas jūsų pasirinktam varikliui. Tai labai tikslus metodas. Kuo geresnė valdiklio gebėjimas tiksliai valdyti variklio srovę, tuo didesnį tikslumą galite gauti iš naudojamo žingsninio variklio. Taip yra todėl, kad valdiklis tiksliai reguliuoja, kiek srovės gauna variklio apvijos, kad būtų pradėtas žingsninis judesys.
Judesio sistemų tikslumas yra įprastas reikalavimas, priklausomai nuo taikymo. Supratimas, kaip žingsninė sistema veikia kartu, kad būtų pasiektas tikslumas, leidžia inžinieriui pasinaudoti turimomis technologijomis, įskaitant tas, kurios naudojamos kiekvieno variklio mechaninių komponentų gamyboje.
Įrašo laikas: 2023 m. spalio 19 d.
