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 приводит ротор во вращение на угол, так что направление пары магнитных полей ротора совпадает с направлением поля статора. Когда векторное магнитное поле статора поворачивается на угол...
Шаговый двигательЭто разновидность асинхронного двигателя, принцип работы которого основан на использовании электронной схемы, преобразующей постоянный ток в многофазный управляющий ток, который подается на шаговый двигатель, обеспечивая его корректную работу. Драйвер предназначен для управления многофазным управляющим током шагового двигателя.
Каждый входной электрический импульс заставляет двигатель поворачиваться на один шаг вперед на один угол. Выходное угловое смещение пропорционально количеству входных импульсов, а скорость пропорциональна частоте импульсов. Изменение порядка включения обмоток приводит к изменению направления вращения двигателя. Таким образом, можно управлять количеством импульсов, частотой и порядком включения каждой фазы обмотки двигателя для управления вращением шагового двигателя.
Точность обычного шагового двигателя составляет 3-5% от угла шага, и она не накапливается.
Крутящий момент шагового двигателя уменьшается с увеличением скорости. При вращении шагового двигателя индуктивность каждой фазы обмотки двигателя образует обратный электрический потенциал; чем выше частота, тем больше обратный электрический потенциал. Под его действием частота (или скорость) двигателя увеличивается, а фазный ток уменьшается, что приводит к уменьшению крутящего момента.
Шаговый двигатель может нормально работать на низкой скорости, но при превышении определенной скорости он не запускается и издает свистящий звук.
Шаговый двигатель имеет технический параметр: частота запуска без нагрузки, то есть частота импульсов, при которой шаговый двигатель может нормально запускаться без нагрузки; если частота импульсов превышает это значение, двигатель не может нормально запуститься, может произойти рассинхронизация или блокировка.
В случае нагрузки пусковая частота должна быть ниже. Если двигатель должен вращаться с высокой скоростью, частота импульсов должна иметь процесс ускорения, то есть пусковая частота должна быть ниже, а затем повышаться до желаемой высокой частоты (скорость вращения двигателя от низкой до высокой) при определенном ускорении.
Почемушаговые двигателинеобходимо контролировать с помощью снижения скорости.
Скорость шагового двигателя зависит от частоты импульсов, количества зубьев ротора и количества оборотов. Его угловая скорость пропорциональна частоте импульсов и синхронизирована по времени с импульсом. Таким образом, если количество зубьев ротора и количество оборотов заданы, желаемая скорость может быть получена путем управления частотой импульсов. Поскольку запуск шагового двигателя осуществляется с помощью синхронного момента, частота запуска невелика, чтобы избежать потери шага. Особенно с увеличением мощности, диаметром ротора и инерции, частота запуска и максимальная частота вращения могут отличаться в десять раз.
Характеристики пусковой частоты шагового двигателя таковы, что при запуске двигатель не может сразу достичь рабочей частоты, а происходит процесс пуска, то есть постепенное увеличение скорости от низкой до рабочей. Остановка происходит, когда рабочая частота не может сразу упасть до нуля, а происходит постепенное снижение скорости до нуля на высоких оборотах.
Таким образом, работа шагового двигателя, как правило, должна проходить три этапа: ускорение, поддержание постоянной скорости и замедление. Процесс ускорения и замедления должен быть как можно короче, а время поддержания постоянной скорости — как можно дольше. Особенно в задачах, требующих быстрой реакции, время, необходимое для прохождения пути от начальной точки до конечной, должно быть минимальным, что требует кратчайшего процесса ускорения и замедления, а также максимальной скорости при постоянной скорости.
Алгоритмы ускорения и замедления являются одной из ключевых технологий в управлении движением и одним из ключевых факторов достижения высокой скорости и эффективности. В промышленном управлении, с одной стороны, требуется плавный и стабильный процесс обработки с минимальным влиянием на гибкость; с другой стороны, необходимо быстрое время отклика и оперативная реакция. В условиях обеспечения точности управления для повышения эффективности обработки и достижения плавного и стабильного механического движения, решение ключевой проблемы в современной промышленной обработке является одним из основных направлений. В настоящее время в системах управления движением обычно используются следующие алгоритмы ускорения и замедления: трапецеидальное ускорение и замедление, экспоненциальное ускорение и замедление, S-образное ускорение и замедление, параболическое ускорение и замедление и др.
ускорение и замедление на трапецеидальной кривой
Определение: Линейное ускорение/замедление (ускорение/замедление от начальной скорости до целевой скорости) с определенным соотношением
Формула расчета: v(t) = Vo + at
Преимущества и недостатки: Трапецеидальная кривая характеризуется простым алгоритмом, меньшей трудоемкостью, быстрым откликом, высокой эффективностью и простотой реализации. Однако этапы равномерного ускорения и замедления не соответствуют закону изменения скорости шагового двигателя, и точка перехода между переменной и равномерной скоростью не может быть плавной. Поэтому этот алгоритм в основном используется в приложениях, где требования к процессу ускорения и замедления невысоки.
Экспоненциальное ускорение и замедление кривой
Определение: Это означает ускорение и замедление, определяемые экспоненциальной функцией.
Показатели оценки эффективности управления ускорением и замедлением:
1. Погрешность траектории и положения машины должна быть как можно меньше.
2. Процесс движения машины плавный, колебания незначительны, а отклик быстрый.
3. Алгоритм ускорения и замедления должен быть максимально простым, легким в реализации и соответствовать требованиям управления в реальном времени.
Если вы хотите связаться с нами и наладить сотрудничество, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.
Мы тесно взаимодействуем с нашими клиентами, прислушиваемся к их потребностям и действуем в соответствии с их запросами. Мы считаем, что взаимовыгодное партнерство основано на качестве продукции и обслуживании клиентов.
Компания Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. — это профессиональная научно-исследовательская и производственная организация, специализирующаяся на исследованиях и разработках в области двигателей, комплексных решениях для их применения, а также на обработке и производстве моторной продукции. С 2011 года компания специализируется на производстве микромоторов и комплектующих. Наша основная продукция: миниатюрные шаговые двигатели, редукторные двигатели, мотор-редуктор, подводные подруливающие устройства, а также драйверы и контроллеры двигателей.
Наша команда обладает более чем 20-летним опытом в проектировании, разработке и производстве микромоторов и может разрабатывать продукцию и оказывать помощь в проектировании клиентам в соответствии с их особыми потребностями! В настоящее время мы в основном продаем продукцию клиентам в сотнях стран Азии, Северной Америки и Европы, таких как США, Великобритания, Корея, Германия, Канада, Испания и др. Наша деловая философия «честность и надежность, ориентация на качество», а также ценности «клиент прежде всего» пропагандируют инновации, ориентированные на результат, сотрудничество и эффективный дух предприятия, создавая конечную цель «созидания и обмена» — создание максимальной ценности для наших клиентов.
Дата публикации: 27 июня 2023 г.