Управление ускорением и замедлением шагового двигателя

Шаговый двигательпринцип работы
Обычно ротор двигателя представляет собой постоянный магнит. Когда ток протекает через обмотку статора, обмотка статора создает векторное магнитное поле. Это магнитное поле заставляет ротор вращаться на угол так, что направление пары магнитных полей ротора совпадает с направлением поля статора. Когда векторное магнитное поле статора вращается на угол.

Шаговый двигательявляется разновидностью асинхронного двигателя, принцип его работы заключается в использовании электронной схемы, постоянного тока в источнике питания с разделением времени, многофазного тока управления синхронизацией, с этим током для питания шагового двигателя, шаговый двигатель может работать должным образом, драйвер предназначен для источника питания шагового двигателя с разделением времени, многофазного контроллера синхронизации.

Каждый входной электрический импульс, двигатель поворачивается на угол вперед на один шаг. Его выходное угловое смещение пропорционально количеству входных импульсов, скорость пропорциональна частоте импульсов. Измените порядок возбуждения обмотки, двигатель будет реверсировать. Таким образом, вы можете контролировать количество импульсов, частоту и порядок возбуждения каждой фазы обмотки двигателя, чтобы управлять вращением шагового двигателя.

Точность обычного шагового двигателя составляет 3-5% от угла шага и не накапливается.

Крутящий момент шагового двигателя будет уменьшаться по мере увеличения скорости. При вращении шагового двигателя индуктивность каждой фазы обмотки двигателя будет формировать обратный электрический потенциал; чем выше частота, тем больше обратный электрический потенциал. Под его действием двигатель с частотой (или скоростью) увеличивается, а фазный ток уменьшается, что приводит к уменьшению крутящего момента.

Шаговый двигатель может нормально работать на низкой скорости, но если скорость превысит определенную, он не запустится и будет сопровождаться свистящим звуком.

Шаговый двигатель имеет технический параметр: частота пуска без нагрузки, то есть шаговый двигатель в случае частоты импульсов без нагрузки может нормально запуститься, если частота импульсов выше указанного значения, двигатель не сможет нормально запуститься, может произойти рассинхронизация или блокировка.

В случае нагрузки пусковая частота должна быть ниже. Если двигатель должен достичь высокой скорости вращения, частота импульсов должна иметь процесс ускорения, т. е. пусковая частота ниже, а затем повышается до желаемой высокой частоты (скорость двигателя от низкой до высокой) с определенным ускорением.

Почемушаговые двигателинеобходимо контролировать с помощью снижения скорости
Скорость шагового двигателя зависит от частоты импульсов, количества зубцов ротора и количества тактов. Его угловая скорость пропорциональна частоте импульсов и синхронизирована по времени с импульсом. Таким образом, если количество зубцов ротора и количество тактов хода определены, желаемую скорость можно получить, управляя частотой импульсов. Поскольку шаговый двигатель запускается с помощью своего синхронного крутящего момента, пусковая частота невелика, чтобы не потерять шаг. Тем более, что с увеличением мощности увеличивается диаметр ротора, увеличивается инерция, а пусковая частота и максимальная рабочая частота могут отличаться в десять раз.

Стартовая частотная характеристика шагового двигателя такова, что шаговый двигатель не может напрямую достичь рабочей частоты, а должен иметь процесс запуска, то есть от низкой скорости постепенно нарастать до рабочей скорости. Остановка, когда рабочая частота не может немедленно упасть до нуля, а должен иметь высокоскоростной процесс постепенного снижения скорости до нуля.

Таким образом, работа шагового двигателя, как правило, должна проходить через три этапа ускорения, равномерной скорости, замедления, процесс ускорения и замедления должен быть как можно короче, время постоянной скорости должно быть как можно длиннее. Особенно в работе, требующей быстрого реагирования, время, необходимое для движения от начальной точки до конечной точки, должно быть самым коротким, что должно потребовать самого короткого процесса ускорения и замедления и самой высокой скорости при постоянной скорости.

Алгоритм ускорения и замедления является одной из ключевых технологий в управлении движением и одним из ключевых факторов для достижения высокой скорости и высокой эффективности. В промышленном управлении, с одной стороны, процесс обработки должен быть плавным и стабильным, с небольшим влиянием гибкости; с другой стороны, требуется быстрое время отклика и быстрая реакция. В предпосылке обеспечения точности управления для повышения эффективности обработки, для достижения плавного и стабильного механического движения, текущая промышленная обработка должна была решить ключевую проблему. Алгоритмы ускорения и замедления, обычно используемые в современных системах управления движением, в основном включают: ускорение и замедление по трапециевидной кривой, ускорение и замедление по экспоненциальной кривой, ускорение и замедление по S-образной кривой, ускорение и замедление по параболической кривой и т. д.

Ускорение и замедление по трапециевидной кривой
Определение: Ускорение/замедление линейно (ускорение/замедление от начальной скорости до целевой скорости) с определенным соотношением.

Формула расчета: v(t)=Vo+at

Преимущества и недостатки: Трапециевидная кривая характеризуется простым алгоритмом, меньшими затратами времени, быстрым откликом, высокой эффективностью и простой реализацией. Однако этапы равномерного ускорения и замедления не соответствуют закону изменения скорости шагового двигателя, а точка перехода между переменной скоростью и равномерной скоростью не может быть плавной. Поэтому этот алгоритм в основном используется в приложениях, где требования к процессу ускорения и замедления не высоки.

Экспоненциальная кривая ускорения и замедления
Определение: Это означает ускорение и замедление по экспоненциальной функции.

Индекс оценки управления ускорением и замедлением:
1. Траектория движения машины и погрешность позиционирования должны быть как можно меньше.

2. Процесс движения машины плавный, дрожание небольшое, а реакция быстрая.

3. Алгоритм ускорения и замедления должен быть максимально простым, легко реализуемым и соответствовать требованиям управления в реальном времени.

Если вы хотите общаться и сотрудничать с нами, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Мы тесно взаимодействуем с нашими клиентами, прислушиваемся к их потребностям и действуем по их запросам. Мы считаем, что взаимовыгодное партнерство основано на качестве продукции и обслуживании клиентов.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. — профессиональная научно-исследовательская и производственная организация, занимающаяся исследованиями и разработками двигателей, комплексными решениями для применения двигателей, а также обработкой и производством продукции для двигателей. Ltd. специализируется на производстве микродвигателей и аксессуаров с 2011 года. Наша основная продукция: миниатюрные шаговые двигатели, редукторные двигатели, мотор-редукторы, подводные движители, а также драйверы и контроллеры двигателей.

Наша команда имеет более чем 20-летний опыт проектирования, разработки и производства микродвигателей, и может разрабатывать продукты и помогать клиентам проектировать в соответствии с особыми потребностями! В настоящее время мы в основном продаем клиентам в сотнях стран Азии, Северной Америки и Европы, таких как США, Великобритания, Корея, Германия, Канада, Испания и т. д. Наша философия бизнеса «честность и надежность, ориентированная на качество», нормы ценностей «клиент прежде всего» выступают за ориентированные на производительность инновации, сотрудничество, эффективный дух предприятия, чтобы установить «создавать и делиться». Конечная цель — создать максимальную ценность для наших клиентов.