Stegmotor acceleration och retardationskontroll

Stegmotorarbetsprincip
Normalt sett är en motors rotor en permanentmagnet. När ström flyter genom statorlindningen producerar statorlindningen ett vektormagnetfält. Detta magnetfält driver rotorn att rotera med en vinkel så att riktningen på rotorns magnetfältpar sammanfaller med statorns fält. När statorns vektormagnetfält roterar med en vinkel.

Stegmotorär en typ av induktionsmotor, dess arbetsprincip är användningen av elektroniska kretsar, som matar likström till en tidsdelningsströmförsörjning, flerfas tidsstyrström, med denna ström för stegmotorns strömförsörjning, kan stegmotorn fungera korrekt, drivrutinen är för stegmotorns tidsdelningsströmförsörjning, flerfas tidsstyrenhet.

Varje inmatning av en elektrisk puls gör att motorn roterar ett steg framåt med en vinkel. Dess utgångsvinkelförskjutning är proportionell mot antalet inmatade pulser, och hastigheten är proportionell mot pulsfrekvensen. Ändra ordningen för lindningens aktivering, så reverserar motorn. Så du kan styra antalet pulser, frekvensen och ordningen för aktivering av varje fas i motorlindningen för att styra stegmotorns rotation.

Noggrannheten hos den allmänna stegmotorn är 3-5% av stegvinkeln, och den ackumuleras inte.

Vridmomentet hos en stegmotor minskar när hastigheten ökar. När stegmotorn roterar kommer induktansen hos varje fas i motorlindningen att bilda en omvänd elektrisk potential; ju högre frekvens, desto större är den omvända elektriska potentialen. Under dess påverkan ökar motorns frekvens (eller hastighet) och fasströmmen minskar, vilket leder till en minskning av vridmomentet.

Stegmotorn kan fungera normalt vid låg hastighet, men om den överstiger en viss hastighet startar den inte, och det hörs ett visslande ljud.

Stegmotorn har en teknisk parameter: startfrekvens vid tomgång, det vill säga att stegmotorn kan startas normalt vid tomgångspulsfrekvens. Om pulsfrekvensen är högre än värdet kan motorn inte starta normalt, vilket kan orsaka otakt eller blockering.

Vid belastning bör startfrekvensen vara lägre. Om motorn ska uppnå hög rotationshastighet bör pulsfrekvensen ha en accelerationsprocess, dvs. startfrekvensen är lägre och stiger sedan till önskad hög frekvens (motorhastighet från låg hastighet till hög hastighet) vid en viss acceleration.

Varför görastegmotorerbehöver kontrolleras med hastighetsminskning
Hastigheten hos en stegmotor beror på pulsfrekvensen, antalet rotortänder och antalet slag. Dess vinkelhastighet är proportionell mot pulsfrekvensen och synkroniseras i tid med pulsen. Om antalet rotortänder och antalet löpande slag är säkra kan den önskade hastigheten erhållas genom att styra pulsfrekvensen. Eftersom stegmotorn startas med hjälp av sitt synkrona vridmoment är startfrekvensen inte hög för att inte tappa steg. Särskilt när effekten ökar ökar rotordiametern, trögheten ökar och startfrekvensen och den maximala löpfrekvensen kan skilja sig med så mycket som tio gånger.

Stegmotorns startfrekvensegenskaper gör att stegmotorn inte direkt kan nå driftsfrekvensen, utan att det sker en uppstartsprocess, det vill säga att den gradvis når driftshastigheten från låg hastighet. Stoppa när driftsfrekvensen inte omedelbart sjunker till noll, utan att det sker en gradvis hastighetsreducering med hög hastighet till noll.

Därför måste stegmotorns drift i allmänhet gå igenom tre steg för acceleration, jämn hastighet och retardation, accelerations- och retardationsprocessen vara så kort som möjligt och tiden med konstant hastighet så lång som möjligt. Speciellt i arbete som kräver snabb respons är den tid som krävs för att köra från startpunkten till slutet den kortaste, vilket måste kräva den kortaste accelerations- och retardationsprocessen och högsta hastighet vid konstant hastighet.

Accelerations- och retardationsalgoritmer är en av nyckelteknikerna inom rörelsekontroll och en av nyckelfaktorerna för att uppnå hög hastighet och hög effektivitet. Inom industriell kontroll krävs det å ena sidan att bearbetningsprocessen är smidig och stabil, med liten flexibilitetspåverkan; å andra sidan kräver den snabb responstid och snabb reaktion. För att säkerställa styrnoggrannhet för att förbättra bearbetningseffektiviteten och uppnå smidig och stabil mekanisk rörelse har den nuvarande industriella bearbetningen löst det viktigaste problemet. De accelerations- och retardationsalgoritmer som vanligtvis används i nuvarande rörelsekontrollsystem inkluderar huvudsakligen: trapetsformad kurvacceleration och retardation, exponentiell kurvacceleration och retardation, S-formad kurvacceleration och retardation, parabolisk kurvacceleration och retardation, etc.

Trapetsformad kurvacceleration och retardation
Definition: Acceleration/retardation linjärt (acceleration/retardation från starthastighet till målhastighet) med ett visst förhållande

Beräkningsformel: v(t)=Vo+at

Fördelar och nackdelar: Trapetskurvan kännetecknas av en enkel algoritm, mindre tidskrävande, snabb respons, hög effektivitet och enkel implementering. Emellertid överensstämmer inte de enhetliga accelerations- och retardationsstegen med stegmotorns hastighetsändringslag, och övergångspunkten mellan variabel hastighet och enhetlig hastighet kan inte vara smidig. Därför används denna algoritm huvudsakligen i applikationer där kraven på accelerations- och retardationsprocessen inte är höga.

Exponentiell kurvacceleration och retardation
Definition: Det betyder acceleration och retardation med exponentialfunktion.

Utvärderingsindex för accelerations- och retardationskontroll:
1. Maskinens bana och positionsfel bör vara så små som möjligt.

2. Maskinrörelseprocessen är smidig, jittern är liten och svaret är snabbt.

3, accelerations- och retardationsalgoritmen bör vara så enkel som möjligt, lätt att implementera och kunna uppfylla kraven för realtidskontroll.

Om du vill kommunicera och samarbeta med oss ​​är du välkommen att kontakta oss.
Vi har nära kontakt med våra kunder, lyssnar på deras behov och agerar utifrån deras önskemål. Vi tror att ett vinn-vinn-partnerskap bygger på produktkvalitet och kundservice.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. är en professionell forsknings- och produktionsorganisation med fokus på motorforskning och utveckling, helhetslösningar för motorapplikationer samt bearbetning och produktion av motorprodukter. Ltd. har specialiserat sig på tillverkning av mikromotorer och tillbehör sedan 2011. Våra huvudprodukter: miniatyrstegmotorer, kugghjulsmotorer, växelmotorer, undervattensmotorer samt motordrivare och styrenheter.

Vårt team har över 20 års erfarenhet av att designa, utveckla och tillverka mikromotorer, och kan utveckla produkter och hjälpa kunder att designa enligt deras speciella behov! För närvarande säljer vi huvudsakligen till kunder i hundratals länder i Asien, Nordamerika och Europa, såsom USA, Storbritannien, Korea, Tyskland, Kanada, Spanien, etc. Vår affärsfilosofi "integritet och tillförlitlighet, kvalitetsorienterad" och värderingsnormer "kund först" förespråkar prestationsorienterad innovation, samarbete och effektiv entreprenörsanda för att etablera ett "bygg och dela"-perspektiv. Det yttersta målet är att skapa maximalt värde för våra kunder.