Управление на ускорението и забавянето със стъпков двигател

Стъпков двигателпринцип на работа
Обикновено роторът на двигателя е постоянен магнит. Когато токът тече през статорната намотка, тя създава векторно магнитно поле. Това магнитно поле кара ротора да се върти под ъгъл, така че посоката на двойката магнитни полета на ротора съвпада с тази на полето на статора. Когато векторното магнитно поле на статора се върти под ъгъл.

Стъпков двигателТова е вид индукционен двигател, чийто принцип на работа е използването на електронна схема, която преобразува постоянния ток в захранване с споделяне на времето и многофазен контрол на времето. С този ток захранването на стъпков двигател позволява на стъпковия двигател да работи правилно. Драйверът е предназначен за захранване с споделяне на времето на стъпков двигател и многофазен контролер на времето.

При всеки входен електрически импулс, двигателят се завърта напред с една стъпка. Ъгловото му изходно отместване е пропорционално на броя на входните импулси, а скоростта е пропорционална на честотата на импулсите. Промяната на реда на захранване на намотките ще доведе до обръщане на въртенето на двигателя. Така можете да контролирате броя на импулсите, честотата и реда на захранване на всяка фаза от намотката на двигателя, за да контролирате въртенето на стъпковия двигател.

Точността на общия стъпков двигател е 3-5% от ъгъла на стъпване и не се натрупва.

Въртящият момент на стъпковия двигател намалява с увеличаване на скоростта. С въртенето на стъпковия двигател, индуктивността на всяка фаза от намотката на двигателя образува обратен електрически потенциал; колкото по-висока е честотата, толкова по-голям е обратният електрически потенциал. Под неговото действие честотата (или скоростта) на двигателя се увеличава, а фазовият ток намалява, което води до намаляване на въртящия момент.

Стъпковият двигател може да работи нормално при ниска скорост, но ако е по-висока от определена скорост, няма да стартира и ще се чува свистящ звук.

Стъпковият двигател има технически параметър: честота на стартиране без товар, т.е. стъпковият двигател може да стартира нормално при импулсна честота без товар. Ако импулсната честота е по-висока от тази стойност, двигателят не може да стартира нормално, може да възникне несинхронизиране или блокиране.

В случай на товар, началната честота трябва да бъде по-ниска. Ако двигателят трябва да постигне висока скорост на въртене, импулсната честота трябва да има процес на ускорение, т.е. началната честота е по-ниска и след това се повишава до желаната висока честота (скорост на двигателя от ниска към висока скорост) при определено ускорение.

Защостъпкови двигателитрябва да се контролира с намаляване на скоростта
Скоростта на стъпковия двигател зависи от честотата на импулсите, броя на зъбите на ротора и броя на биенията. Ъгловата му скорост е пропорционална на честотата на импулсите и е синхронизирана във времето с импулса. По този начин, ако броят на зъбите на ротора и броят на работните биения са определени, желаната скорост може да се постигне чрез контролиране на честотата на импулсите. Тъй като стъпковият двигател се стартира с помощта на синхронния си въртящ момент, началната честота не е висока, за да не се загуби тактова честота. Особено с увеличаване на мощността, увеличаване на диаметъра на ротора, увеличаване на инерцията, а началната честота и максималната работна честота могат да се различават до десет пъти.

Характеристиките на началната честота на стъпковия двигател са такива, че стъпковият двигател не може директно да достигне работната честота, а да има процес на стартиране, т.е. от ниска скорост постепенно се увеличава до работната скорост. Спирането е възможно, когато работната честота не падне веднага до нула, а да има процес на постепенно намаляване на скоростта при висока скорост до нула.

Следователно, работата на стъпковия двигател обикновено трябва да премине през три етапа: ускорение, равномерна скорост и забавяне, като процесите на ускорение и забавяне са възможно най-кратки, а времето за работа с постоянна скорост е възможно най-дълго. Особено при работа, изискваща бърза реакция, времето, необходимо за преминаване от началната до крайната точка, е възможно най-кратко, което изисква възможно най-кратък процес на ускорение и забавяне, и максимална скорост при постоянна скорост.

Алгоритъмът за ускорение и забавяне е една от ключовите технологии в управлението на движението и един от ключовите фактори за постигане на висока скорост и висока ефективност. В индустриалния контрол, от една страна, се изисква процесът на обработка да бъде плавен и стабилен, с малко влияние върху гъвкавостта; от друга страна, той изисква бързо време за реакция и бърза реакция. С цел осигуряване на точност на управление, подобряване на ефективността на обработката, за постигане на плавно и стабилно механично движение, настоящата индустриална обработка решава ключовия проблем. Алгоритмите за ускорение и забавяне, често използвани в съвременните системи за управление на движението, включват главно: ускорение и забавяне по трапецовидна крива, ускорение и забавяне по експоненциална крива, ускорение и забавяне по S-образна крива, ускорение и забавяне по параболична крива и др.

Ускорение и забавяне на трапецовидна крива
Определение: Ускорение/забавяне по линеен начин (ускорение/забавяне от началната скорост до целевата скорост) с определено съотношение

Формула за изчисление: v(t)=Vo+at

Предимства и недостатъци: Трапецовидната крива се характеризира с прост алгоритъм, по-малко времеемкост, бърза реакция, висока ефективност и лесно изпълнение. Въпреки това, етапите на равномерно ускорение и забавяне не отговарят на закона за промяна на скоростта на стъпковия двигател и точката на преход между променлива и равномерна скорост не може да бъде плавна. Следователно, този алгоритъм се използва главно в приложения, където изискванията за процесите на ускорение и забавяне не са високи.

Експоненциална крива на ускорение и забавяне
Определение: Това означава ускорение и забавяне чрез експоненциална функция.

Индекс за оценка на контрола на ускорението и забавянето:
1. Грешката в траекторията и позиционирането на машината трябва да бъде възможно най-малка.

2. Процесът на движение на машината е плавен, трептенето е малко, а реакцията е бърза.

3, алгоритъмът за ускорение и забавяне трябва да бъде възможно най-прост, лесен за изпълнение и да може да отговаря на изискванията за управление в реално време.

Ако желаете да комуникирате и да си сътрудничите с нас, моля не се колебайте да се свържете с нас.
Ние взаимодействаме тясно с нашите клиенти, изслушваме се в техните нужди и действаме според техните искания. Вярваме, че печелившото партньорство се основава на качеството на продуктите и обслужването на клиентите.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. е професионална научноизследователска и производствена организация, фокусирана върху изследвания и разработки в областта на двигателите, цялостни решения за моторни приложения, както и обработка и производство на моторни продукти. Ltd. е специализирана в производството на микромотори и аксесоари от 2011 г. Основните ни продукти: миниатюрни стъпкови двигатели, зъбни мотори, редукторни двигатели, подводни тласкащи устройства и драйвери и контролери за двигатели.

Нашият екип има над 20 години опит в проектирането, разработването и производството на микромотори и може да разработва продукти и да помага на клиентите да проектират според специалните им нужди! В момента ние продаваме основно на клиенти в стотици страни в Азия, Северна Америка и Европа, като САЩ, Великобритания, Корея, Германия, Канада, Испания и др. Нашата бизнес философия „почтеност и надеждност, ориентирана към качеството“, ценностните норми „клиентът е на първо място“, насърчават ориентирани към производителността иновации, сътрудничество, ефективен предприемачески дух, за да се установи „изграждане и споделяне“. Крайната цел е да се създаде максимална стойност за нашите клиенти.