È noto nel campo dell'ingegneria che le tolleranze meccaniche hanno un effetto importante sulla precisione e sulla precisione per ogni tipo di dispositivo immaginabile indipendentemente dal suo utilizzo. Questo fatto è vero anchemotori a passo passo. Ad esempio, un motore passo -passo costruito standard ha un livello di tolleranza di circa ± 5 percento di errore per fase. Si tratta di errori non accumulativi. La maggior parte dei motori Stepper si sposta di 1,8 gradi per fase, il che si traduce in un potenziale intervallo di errore di 0,18 gradi, anche se stiamo parlando di 200 passaggi per rotazione (vedere la Figura 1).
Motors Stepper in 2 fasi - Serie GSSD
Miniatura Stepping per la precisione
Con una precisione standard, non cumulativa, di ± 5 percento, il primo e più logico modo per aumentare l'accuratezza è quello di micro passo avanti. Micro Stepping è un metodo per controllare i motori a passo passo che raggiunge non solo una risoluzione più elevata ma un movimento più fluido a basse velocità, che può essere un grande vantaggio in alcune applicazioni.
Cominciamo con il nostro angolo di passo di 1,8 gradi. Questo angolo del passaggio significa che man mano che il motore rallenta ogni passaggio diventa una porzione più grande del tutto. A velocità più basse e più lente, la dimensione del gradino relativamente grande provoca il cogging nel motore. Un modo per alleviare questa ridotta levigatezza del funzionamento a bassa velocità è ridurre le dimensioni di ciascun passaggio del motore. Qui è dove Micro Stepping diventa un'alternativa importante.
Il micro Stepping viene ottenuto utilizzando modulato a larghezza di impulsi (PWM) per controllare la corrente agli avvolgimenti del motore. Quello che succede è che il driver del motore fornisce due onde sine di tensione agli avvolgimenti del motore, ognuno dei quali è di 90 gradi fuori fase con l'altro. Pertanto, mentre la corrente aumenta di un avvolgimento, diminuisce nell'altro avvolgimento per produrre un trasferimento graduale di corrente, che si traduce in movimento più fluido e produzione di coppia più coerente di quanto si otterrà da un controllo standard a metà passo (o persino a metà passo comune) (vedere la Figura 2).
Asse singoloController del motore passo -passo +driver funziona
Quando si decidono un aumento dell'accuratezza basato sul micro controllo del passo, gli ingegneri devono considerare come ciò influisce sul resto delle caratteristiche del motore. Mentre la levigatezza della consegna di coppia, il movimento a bassa velocità e la risonanza potrebbero essere migliorate utilizzando micro Stepping, i limiti tipici nel controllo e nella progettazione del motore impediscono loro di raggiungere le loro caratteristiche complessive ideali. A causa del funzionamento di un motore passo -passo, le unità micro step possono approssimare solo una vera onda sinusoidale. Ciò significa che una certa ondulazione, risonanza e rumore rimarranno nel sistema anche se ognuna di queste è notevolmente ridotta in un'operazione di micro step.
Precisione meccanica
Un'altra regolazione meccanica per ottenere la precisione nel motore passo -passo è utilizzare un carico di inerzia più piccolo. Se il motore è collegato a una grande inerzia quando cerca di fermare, il carico causerà una leggera sovra-rotazione. Poiché questo è spesso un piccolo errore, il controller del motore può essere utilizzato per correggerlo.
Infine, torniamo al controller. Questo metodo può richiedere uno sforzo di ingegneria. Al fine di migliorare l'accuratezza, è possibile utilizzare un controller che è specificamente ottimizzato per il motore che hai scelto di utilizzare. Questo è un metodo molto preciso da incorporare. Migliore è la capacità del controller di manipolare la corrente del motore con precisione, maggiore è la precisione che puoi ottenere dal motore passo -passo che stai utilizzando. Questo perché il controller regola esattamente quanta corrente ricevono gli avvolgimenti del motore per avviare il movimento del passo.
La precisione nei sistemi di movimento è un requisito comune a seconda dell'applicazione. Comprendere come il sistema stepper funziona insieme per creare precisione consente a un ingegnere di sfruttare le tecnologie disponibili, comprese quelle utilizzate nella creazione dei componenti meccanici di ciascun motore.
Tempo post: ottobre-19-2023
