кыймылдаткыч катары,кадам мотормехатрониканын негизги продуктыларынын бири болуп саналат, ал ар кандай автоматташтыруу башкаруу системаларында кеңири колдонулат. Микроэлектрониканын жана компьютердик технологиянын өнүгүшү менен кадамдык кыймылдаткычтарга суроо-талап күн санап өсүүдө жана алар ар кандай эл чарба тармактарында колдонулууда.
01 деген эмнекадам мотор
Степпер мотору – электрдик импульстарды түз механикалык кыймылга айландыруучу электромеханикалык түзүлүш. Мотор катушкасына колдонулуучу электр импульстарынын ырааттуулугун, жыштыгын жана санын көзөмөлдөө менен, тепкич мотордун рулун, ылдамдыгын жана айлануу бурчун башкарууга болот. Позицияны сезүү менен жабык циклдуу кайтарым байланышты башкаруу тутумун колдонбостон, так позицияны жана ылдамдыкты башкарууга тепкич кыймылдаткычынан жана аны коштоп жүрүүчү драйверден турган жөнөкөй, арзан баадагы ачык цикл башкаруу тутумунун жардамы менен жетишүүгө болот.
02 кадам моторнегизги структурасы жана иштөө принциби
Негизги структурасы:
Иштөө принциби: тепкич моторунун драйвери тышкы башкаруунун импульс жана багыт сигналына ылайык, анын ички логикалык чынжырчасы аркылуу, кыймылдаткычтын орамдарын белгилүү бир убакыт ырааттуулугунда алдыга же артка кубатталып, мотор алдыга / артка айлануусу же кулпуланышы үчүн.
Мисал катары 1,8 даражадагы эки фазалуу тепкич моторун алалы: эки орамдын экөө тең кубатталып, дүүлүктүрүлгөндө, мотордун чыгыш валынын кыймылдаткычы токтоп калат жана ордунда бекитилет. Мотордун номиналдык агымында кулпуланып турган максималдуу момент кармап туруу моменти болуп саналат. Орамдардын бириндеги ток кайра багытталса, мотор берилген багытта бир кадам (1,8 градус) айланат.
Ошо сыяктуу эле, эгерде башка орамдагы ток багытын өзгөртсө, мотор мурункуга карама-каршы багытта бир кадам (1,8 градус) айланат. Катушкалардын орамдары аркылуу агымдар ырааттуу түрдө дүүлүктүрүүгө багытталганда, мотор берилген багытта үзгүлтүксүз кадам менен өтө жогорку тактыкта айланат. 1,8 градус эки фазалуу тепкич мотору бир жумада айлануу үчүн 200 кадамды түзөт.
Эки фазалуу тепкич моторлордун эки түрү бар: биполярдуу жана бир полярдуу. Биполярдык кыймылдаткычтар фазада бир гана орогуч катушка ээ, бир эле катушкадагы токтун үзгүлтүксүз айлануусу ырааттуу өзгөрүлмө дүүлүктүрүү болушу үчүн, диск схемасынын дизайны ырааттуу которуу үчүн сегиз электрондук өчүргүчтү талап кылат.
Униполярдуу кыймылдаткычтарда ар бир фазада карама-каршы полярдуулуктагы эки орогуч катушкалар жана мотор бар
бир эле фазадагы эки орогуч катушкаларды кезектешип кубаттоо менен тынымсыз айланат.
Айдоо схемасы төрт гана электрондук өчүргүчтөрдү талап кылуу үчүн иштелип чыккан. Биполярда
айдоо режиминде, мотордун чыгаруу моменти болжол менен 40% га көбөйөт
униполярдуу диск режими, анткени ар бир фазанын орогуч катушкалары 100% козголот.
03, Stepper мотор жүктөмү
A. Моменттик жүк (Tf)
Tf = G * r
G: Жүктүн салмагы
r: радиус
B. Инерциялык жүк (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Кг * см)
М: Жүктүн массасы
R1: Сырткы шакектин радиусу
R2: ички шакекченин радиусу
dω/dt: Бурчтук ылдамдануу
04, тепкич мотор ылдамдыгы-момент ийри
Ылдамдык-момент ийри тепкичтин чыгуу мүнөздөмөлөрүнүн маанилүү көрүнүшү болуп саналат
моторлор.
A. Stepper мотор иш жыштык чекити
Белгилүү бир учурда тепкич моторунун ылдамдыгы.
n = q * Гц / (360 * D)
n: rev/sec
Hz: Жыштыктын мааниси
D: Drive чынжырынын интерполяциясынын мааниси
q: кадамдык мотор кадам бурчу
Мисалы, кадам бурчу 1,8°, 1/2 интерполяция диски менен(башкача айтканда, кадам сайын 0,9°), 500 Гц иштөө жыштыгында 1,25 р/с ылдамдыгына ээ.
B. Stepper мотор өзүн-өзү баштоо аянты
Stepper кыймылдаткычын түздөн-түз баштоого жана токтотууга мүмкүн болгон аймак.
C. Үзгүлтүксүз иштөө аймагы
Бул аймакта, тепкич моторун түздөн-түз баштоо же токтотуу мүмкүн эмес. Степп моторлор киретбул аймак адегенде өзүн-өзү баштоо аянты аркылуу өтүп, андан кийин жетүү үчүн тездетилиши керекоперациялык аймак. Ошо сыяктуу эле, бул аймакта кадам мотору түздөн-түз тормоздоо мүмкүн эмес,антпесе, тепкичтин кыймылдаткычын тепкичтен чыгаруу оңой, адегенде жайлатылышы керекөзүн-өзү баштоо аянты жана андан кийин тормоз.
D. Stepper мотор максималдуу баштоо жыштыгы
Мотор жүктөлбөй турган абал, тепкич кыймылдаткычтын кадам иштешин жоготпосун камсыз кылуумаксималдуу импульс жыштыгы.
E. Stepper мотор максималдуу иш жыштыгы
Мотор бир кадамды жоготпостон иштөө үчүн толкунданган максималдуу импульс жыштыгыэч кандай жүк астында.
F. Stepper мотор баштоо моменти / тартуу моменти
Белгилүү бир импульс жыштыгында тепкич моторун тосуп алуу жана иштетүү үчүн, жокмаксималдуу жүктөө моментинин кадамдарын жоготуу.
G. Stepper мотор иштеп момент / тартуу-жылы
тепкич кыймылдаткычтын туруктуу иштешин канааттандырган максималдуу жүктөө моменти акадам жоготуусуз белгилүү бир импульс жыштыгы.
05 Stepper мотор ылдамдатуу / жайлоо кыймылын башкаруу
Үзгүлтүксүз ылдамдык-момент ийри тепкич мотору иш жыштык чекити болгондоиштөө аймагы, мотордун башталышын кыскартууну же ылдамданууну же жайлоону кантип токтотуу керекубакыт, ошондуктан мотор мыкты ылдамдык абалында узагыраак иштейт, ошону менен ылдамдыкты жогорулататмотордун натыйжалуу иштөө убактысы абдан маанилүү болуп саналат.
Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кадам кыймылдаткычынын динамикалык моментинин мүнөздүү ийри сызыгытөмөн ылдамдыкта горизонталдуу түз сызык; жогорку ылдамдыкта ийри сызык экспоненциалдуу түрдө төмөндөйтиндуктивдүүлүктүн таасиринен улам.
Биз кадамдык мотордун жүгү TL экенин билебиз, биз F0дөн F1ге чейин тездеткибиз келет дейли.эң кыска убакыт (tr), эң кыска убакыт tr кантип эсептөө керек?
(1) Адатта, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1,8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
B. Жогорку ылдамдыкта экспоненциалдык ылдамдануу
(1) Адатта
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Тм1
TL = 60%Тм1
(2)
tr = F4 * In [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)]
(3)
F (t) = F2 * [1 - e^(-t/F4)] + F0, 0
F2 = (TL-TJ 0) * (F1-F0)/TJ 1-TJ 0)
F4 = 1,8 * 10-5 * J * q * F2/(TJ 0-TL)
Эскертүүлөр.
J жүк астында мотор роторунун айлануу инерциясын көрсөтөт.
q - ар бир кадамдын айлануу бурчу, ал тепкичтеги кыймылдаткычтын кадам бурчу
бүт дисктин иши.
Басаңдатуу операциясында, жогорудагы ылдамдатуу импульс жыштыгын тескери гана колдонсо болот
эсептелген.
06 тепкич мотордун титирөө жана ызы-чуу
Жалпысынан алганда, кыймылдаткычтын жыштыгы иштегенде, жүк жок иштөөдөмотор роторунун мүнөздүү жыштыгына жакын же барабар болсо, резонанс жаратат, олуттуу эрккадамдык көрүнүштөн пайда болот.
Резонанс үчүн бир нече чечимдер:
A. Дирилдөө зонасын болтурбоо: кыймылдаткычтын иштөө жыштыгы анын ичинде калбашы үчүнтермелүү диапазону
B. Бөлүм диск режимин кабыл алуу: титирөөнү азайтуу үчүн микро-кадам диск режимин колдонуңуз
ар биринин чечүүчүлүгүн жогорулатуу үчүн баштапкы бир кадамды бир нече кадамдарга бөлүү
мотор кадамы. Бул кыймылдаткычтын учурдагы катышы менен фазасын жөнгө салуу менен жетишүүгө болот.
Microstepping кадам бурчтун тактыгын арттырбайт, бирок моторду көбүрөөк иштетет
жылмакай жана аз ызы-чуу менен. Жарым кадамдуу иштөө үчүн момент жалпысынан 15% төмөн
толук баскычтуу иштөөгө караганда, ал эми синус толкундуу токту башкаруу үчүн 30% төмөн.
Билдирүү убактысы: 2022-жылдын 09-ноябры