სტეპერ მოტორებში სიზუსტის გაზრდის მეთოდები

საინჟინრო სფეროში კარგად არის ცნობილი, რომ მექანიკური ტოლერანტობა დიდ გავლენას ახდენს ყველა ტიპის მოწყობილობის სიზუსტეზე და სიზუსტეზე, მიუხედავად მისი გამოყენებისა. ეს ფაქტი ასევე მართალიასტეპერ ძრავები. მაგალითად, სტანდარტული აშენებული სტეპერ ძრავას აქვს ტოლერანტობის დონე დაახლოებით ± 5 პროცენტი ცდომილების ერთ საფეხურზე. სხვათა შორის, ეს არის არა აკუმულაციური შეცდომები. სტეპერ ძრავების უმეტესობა მოძრაობს 1,8 გრადუსით ნაბიჯზე, რაც იწვევს პოტენციური შეცდომის დიაპაზონს 0,18 გრადუსამდე, მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ვსაუბრობთ 200 ნაბიჯზე როტაციაზე (იხ. სურათი 1).

2-ფაზიანი სტეპერ ძრავები - GSSD სერია

მინიატურული ნაბიჯი სიზუსტისთვის

სტანდარტული, არაკუმულაციური, ±5 პროცენტიანი სიზუსტით, სიზუსტის გაზრდის პირველი და ყველაზე ლოგიკური გზა არის ძრავის მიკრო დადგმა. მიკრო სტეპინგი არის სტეპერ ძრავების კონტროლის მეთოდი, რომელიც აღწევს არა მხოლოდ უფრო მაღალ გარჩევადობას, არამედ უფრო გლუვ მოძრაობას დაბალი სიჩქარით, რაც შეიძლება იყოს დიდი სარგებელი ზოგიერთ აპლიკაციაში.

დავიწყოთ ჩვენი 1.8 გრადუსიანი ნაბიჯის კუთხით. ნაბიჯის ეს კუთხე ნიშნავს, რომ ძრავის შენელებისას ყოველი ნაბიჯი ხდება მთლიანის უფრო დიდი ნაწილი. ნელი და ნელი სიჩქარის დროს, შედარებით დიდი ნაბიჯის ზომა იწვევს ძრავის დაჭიმვას. ნელი სიჩქარით მუშაობის ამ შემცირებული სიგლუვის შემსუბუქების ერთ-ერთი გზა არის ძრავის თითოეული საფეხურის ზომის შემცირება. სწორედ აქ ხდება მიკრო სტეპინგი მნიშვნელოვანი ალტერნატივა.

მიკრო სტეპინგი მიიღწევა პულსის სიგანის მოდულირებული (PWM) გამოყენებით ძრავის გრაგნილების დენის გასაკონტროლებლად. რაც ხდება არის ის, რომ ძრავის დრაივერი აწვდის ორ ძაბვის სინუსურ ტალღას ძრავის გრაგნილებს, რომელთაგან თითოეული 90 გრადუსით შორდება მეორეს. ასე რომ, სანამ დენი იზრდება ერთ გრაგნილში, ის მცირდება მეორე გრაგნილში, რათა წარმოიქმნას დენის თანდათანობითი გადაცემა, რაც იწვევს უფრო გლუვ მოძრაობას და უფრო თანმიმდევრულ ბრუნვის წარმოებას, ვიდრე მიიღება სტანდარტული სრული საფეხურის (ან თუნდაც ჩვეულებრივი ნახევარი ნაბიჯის) კონტროლიდან. (იხ. სურათი 2).

ერთღერძიანისტეპერ ძრავის კონტროლერი + მძღოლი მუშაობს

როდესაც გადაწყვეტენ სიზუსტის გაზრდას მიკრო საფეხურის კონტროლის საფუძველზე, ინჟინერებმა უნდა განიხილონ, თუ როგორ აისახება ეს ძრავის დანარჩენ მახასიათებლებზე. მიუხედავად იმისა, რომ ბრუნვის მიწოდების სირბილე, დაბალი სიჩქარით მოძრაობა და რეზონანსი შეიძლება გაუმჯობესდეს მიკრო სტეპის გამოყენებით, ტიპიური შეზღუდვები კონტროლისა და ძრავის დიზაინში ხელს უშლის მათ მიაღწიონ იდეალურ საერთო მახასიათებლებს. სტეპერ ძრავის მუშაობის გამო, მიკრო საფეხურების დისკებს შეუძლიათ მიახლოება მხოლოდ ნამდვილ სინუსურ ტალღას. ეს ნიშნავს, რომ გარკვეული ბრუნვის ტალღა, რეზონანსი და ხმაური დარჩება სისტემაში, მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მათგანი მნიშვნელოვნად შემცირდება მიკრო სტეპინგის დროს.

მექანიკური სიზუსტე

კიდევ ერთი მექანიკური კორექტირება თქვენი სტეპერ ძრავის სიზუსტის მოსაპოვებლად არის მცირე ინერციის დატვირთვის გამოყენება. თუ ძრავა მიმაგრებულია დიდ ინერციაზე, როდესაც ის ცდილობს გაჩერებას, დატვირთვა გამოიწვევს მცირე ზედმეტ ბრუნვას. იმის გამო, რომ ეს ხშირად მცირე შეცდომაა, ძრავის კონტროლერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის გამოსასწორებლად.

საბოლოოდ, ჩვენ ვუბრუნდებით კონტროლერს. ამ მეთოდს შესაძლოა გარკვეული საინჟინრო ძალისხმევა დასჭირდეს. სიზუსტის გაუმჯობესების მიზნით, შეგიძლიათ გამოიყენოთ კონტროლერი, რომელიც სპეციალურად ოპტიმიზებულია იმ ძრავისთვის, რომელიც თქვენ მიერ არჩეული გაქვთ. ეს ძალიან ზუსტი მეთოდია ჩართვისთვის. რაც უფრო უკეთესია კონტროლერის უნარი ძრავის დენით ზუსტად მანიპულირებისთვის, მით მეტი სიზუსტის მიღება შეგიძლიათ თქვენს მიერ გამოყენებული სტეპერ ძრავისგან. ეს იმიტომ ხდება, რომ კონტროლერი არეგულირებს ზუსტად რამდენ დენს მიიღებს ძრავის გრაგნილები ნაბიჯების მოძრაობის დასაწყებად.

სიზუსტე მოძრაობის სისტემებში არის საერთო მოთხოვნა, რაც დამოკიდებულია აპლიკაციაზე. იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს სტეპერ სისტემა ერთად, რათა შექმნას სიზუსტე, საშუალებას აძლევს ინჟინერს ისარგებლოს ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიებით, მათ შორის თითოეული ძრავის მექანიკური კომპონენტების შესაქმნელად.