Как стъпковите двигатели забавят?

Като задвижващ механизъм,стъпков двигателе един от ключовите продукти на мехатрониката, който се използва широко в различни системи за автоматизирано управление. С развитието на микроелектрониката и прецизните производствени технологии, търсенето на стъпкови двигатели се увеличава с всеки изминал ден, а стъпковите двигатели и механизмите за предаване на зъбни колела се комбинират в редукторна кутия, но също така се използват във все повече и повече сценарии на приложение, днес малките и всички заедно разбират този тип механизъм за предаване на зъбни колела.

 

Как стъпковите двигатели забавят?

Стъпковият двигател е често използван задвижващ двигател, който обикновено се използва с оборудване за забавяне, за да се постигне идеален ефект на предаване; и често използваното оборудване и методи за забавяне на стъпковия двигател, като редуктор, енкодер, контролер, импулсен сигнал и др.

 

Забавяне на импулсния сигнал:Скоростта на въртене на стъпковия двигател се основава на промяната на входния импулсен сигнал. На теория, ако на драйвера се подаде импулс, стъпковият двигател ще се завърти на определен ъгъл (стъпка за разделяне на ъгъла). На практика, ако импулсният сигнал се промени твърде бързо, стъпковият двигател ще има вътрешен демпферен ефект на обратния електрически потенциал, а магнитната реакция между ротора и статора няма да следва промяната в електрическия сигнал, което ще доведе до блокиране и загуба на стъпки.

 

Забавяне на редукторната скоростна кутия:Стъпков двигател, оборудван с редуктор, използван заедно, изходът на стъпковия двигател е с висока скорост и ниска скорост на въртящия момент, свързан с редуктора. Вътрешният редуктор на скоростната кутия е свързан с предавателното число, образувано от редукторното число. Високата скорост на изхода на стъпковия двигател ще бъде намалена, а въртящият момент на предаване ще се увеличи, за да се постигне идеален ефект на предаване. Ефектът на намаляване зависи от редукционното число на скоростната кутия, колкото по-голямо е редукционното число, толкова по-малка е изходната скорост и обратно. И обратно.

 

Крива на експоненциалното управление на скоростта:Експоненциална крива. При програмирането на софтуера, първо се изчисляват времеви константи, съхранени в паметта на компютъра, които сочат към избраните по време на работа. Обикновено времето за ускорение и забавяне на стъпковия двигател е 300 ms или повече. Ако времето за ускорение и забавяне е твърде кратко, за по-голямата част от стъпковите двигатели ще бъде трудно да се постигне висока скорост на въртене.

 

Забавяне на управлението на енкодера:PID управлението, като прост и практичен метод за управление, е намерило широко приложение в задвижванията със стъпкови двигатели. То се основава на зададена стойност r(t) и действителната изходна стойност c(t), за да се формира отклонението на управлението e(t). Отклонението на управлението се получава чрез линейна комбинация от пропорционалното, интегралното и диференциалното отклонение, като се управлява обектът на управление. В статията се използва интегриран сензор за позиция в двуфазен хибриден стъпков двигател и се проектира автоматично регулируем PI регулатор на скоростта, базиран на детектор за позиция и векторно управление, който осигурява задоволителни преходни характеристики при променливи работни условия. Въз основа на математическия модел на стъпковия двигател е проектирана PID система за управление на стъпковия двигател и се използва PID алгоритъм за управление, за да се получат управляващите величини за управление на движението на двигателя до зададената позиция. Накрая, чрез симулация е потвърдено, че управлението има добри динамични характеристики. PID контролерът има предимствата на проста структура, висока устойчивост и висока надеждност, но не може ефективно да се справи с неопределената информация в системата.

 

С какъв редуктор може да се съчетае стъпковият двигател? При избора на стъпков двигател и скоростна кутия е необходимо да се обърне внимание на тези фактори и какъв вид скоростна кутия може да се използва заедно?

 

1. Причината за стъпков двигател с редуктор

 

Стъпковият двигател превключва честотата на фазовия ток на статора, като например променя входния импулс на задвижващата верига на стъпковия двигател, така че той да се движи с ниска скорост. Стъпковият двигател с ниска скорост чака команда за стъпково действие, роторът е спрял и при стъпково действие с ниска скорост колебанията на скоростта ще бъдат много големи. В този случай, например при преминаване към високоскоростно действие, проблемът с колебанията на скоростта може да бъде решен, но въртящият момент ще бъде недостатъчен. Това означава, че при ниска скорост въртящият момент ще бъде колебателен, а при висока скорост въртящият момент ще бъде недостатъчен, което ще изисква използване на редуктор.

 

2. Стъпков двигател често с редуктор какво

 

Редукторът е вид зъбно колело, червячно задвижване, зъбно-червячно задвижване, което е затворено в твърд корпус и често се използва като редуктор между главния двигател и работната машина, между главния двигател и работната машина или задвижващия механизъм, за да съответства на предаването на скоростта и въртящия момент; редукторът има широк диапазон, според вида на трансмисията може да се раздели на зъбни редуктори, червячни редуктори и планетарни редуктори. Според броя на степените на трансмисията, те могат да се разделят на едностепенни и многостепенни редуктори; според формата на зъбното колело, те могат да се разделят на цилиндрични редуктори, конусни редуктори и конусно-цилиндрични редуктори; според формата на трансмисията, те могат да се разделят на разгънати редуктори, шунтиращи редуктори и коаксиални редуктори. Редукторите със стъпков двигател са планетарни редуктори, червячни редуктори, паралелни редуктори и редуктори с нажежаема жичка.

 

 

Ами точността на планетарния редуктор на стъпковия двигател?

 

 

Точността на редуктора се нарича още хлабина за връщане. Когато изходният край е фиксиран, а входният край се завърта по часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка, за да се получи номиналният въртящ момент +-2% от въртящия момент на изходния край, има малко ъглово изместване на входния край на редуктора и това ъглово изместване е хлабината за връщане. Единицата е "дъгови минути", т.е. една шестдесета от градуса. Обичайните стойности на хлабината за връщане се отнасят до изходната страна на скоростната кутия. Планетарният редуктор със стъпков двигател има висока твърдост, висока прецизност (едностепенно преобразуване може да се постигне в рамките на 1 минута), висок коефициент на ефективност на предаване (едностепенно преобразуване в 97%-98%), високо съотношение въртящ момент/обем, неизискващ поддръжка и др.

 

Точността на предаване на стъпковия двигател не е регулируема, ъгълът на движение на стъпковия двигател се определя изцяло от дължината на стъпката и броя на импулсите, а броят на импулсите може да бъде пълен брой, цифровото количество не е понятие за точност, една стъпка е една стъпка, две стъпки са две стъпки. Текущата точност, която може да бъде оптимизирана, е точността на хлабината за връщане на зъбното колело на планетарната скоростна кутия.

 

1. Метод за регулиране на точността на шпиндела:При регулиране на точността на въртене на шпиндела на планетарната скоростна кутия, ако грешката при обработка на самия шпиндел отговаря на изискванията, тогава точността на въртене на шпиндела на редуктора обикновено се определя от лагера. Ключът към регулирането на точността на въртене на шпиндела е регулирането на хлабината на лагера. Поддържането на подходяща хлабина на лагера е от решаващо значение за работата на компонентите на шпиндела и живота на лагера. При търкалящите лагери, когато има голяма хлабина, това не само ще доведе до концентриране на натоварването върху търкалящото тяло по посока на силата, но и ще доведе до сериозно явление на концентрация на напрежение в контакта на вътрешния и външния пръстен на лагера, ще съкрати живота на лагера и ще доведе до отместване на централната линия на шпиндела, което лесно ще причини вибрации на частите на шпиндела. Следователно, регулирането на търкалящия лагер трябва да бъде предварително натоварено, за да се създаде определено количество интерференция вътре в лагера, така че да се получи определена еластична деформация при контакта между търкалящото тяло и вътрешния и външния пръстен на търкалящия път, като по този начин се подобри твърдостта на лагера.

2. Метод за регулиране на празнината:Планетарната скоростна кутия в процеса на движение ще създаде триене, което ще доведе до промени в размера, формата и качеството на повърхността между частите, както и до износване. Поради това разстоянието между частите ще се увеличи. Трябва да направим разумен диапазон на регулиране, за да гарантираме точността на относителното движение между частите.

 

3. Метод за компенсация на грешки:Грешката на самите части се постига чрез подходящ монтаж, така че феноменът на взаимно отместване по време на периода на разработка да се гарантира точността на траекторията на движение на оборудването.

 

1. Комплексен метод за компенсация:Инструментът, инсталиран със самия редуктор, за да се извърши обработката, е прехвърлен с правилната настройка на работната маса, за да се елиминират комбинираните резултати от точността на грешките.