საფეხურებრივი ძრავების სიზუსტის გაზრდის მეთოდები

ინჟინერიის სფეროში კარგად არის ცნობილი, რომ მექანიკური ტოლერანტობები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს სიზუსტესა და სიზუსტეზე ყველა ტიპის წარმოსადგენი მოწყობილობისთვის, მისი გამოყენების მიუხედავად. ეს ფაქტი ასევე მართალიასაფეხურებრივი ძრავებიმაგალითად, სტანდარტული აწყობილი საფეხუროვანი ძრავის ტოლერანტობის დონე დაახლოებით ±5 პროცენტია თითო ნაბიჯზე. სხვათა შორის, ეს არააკუმულაციური შეცდომებია. საფეხუროვანი ძრავების უმეტესობა 1.8 გრადუსით მოძრაობს თითო ნაბიჯზე, რაც პოტენციური შეცდომის დიაპაზონს 0.18 გრადუსს შეადგენს, მიუხედავად იმისა, რომ ვსაუბრობთ თითო ბრუნზე 200 ნაბიჯზე (იხილეთ სურათი 1).

2-ფაზიანი საფეხუროვანი ძრავები - GSSD სერია

მინიატურული საფეხურები სიზუსტისთვის

სტანდარტული, არაკუმულაციური სიზუსტით ±5 პროცენტით, სიზუსტის გაზრდის პირველი და ყველაზე ლოგიკური გზა ძრავის მიკროსტეპინგია. მიკროსტეპინგი არის საფეხუროვანი ძრავების მართვის მეთოდი, რომელიც არა მხოლოდ უფრო მაღალ გარჩევადობას, არამედ დაბალ სიჩქარეზე გლუვ მოძრაობას აღწევს, რაც ზოგიერთ შემთხვევაში დიდ სარგებელს შეიძლება წარმოადგენდეს.

დავიწყოთ ჩვენი 1.8-გრადუსიანი საფეხურის კუთხით. ეს საფეხურის კუთხე ნიშნავს, რომ ძრავის შენელებისას თითოეული ნაბიჯი მთლიანის უფრო დიდ ნაწილს შეადგენს. უფრო და უფრო დაბალი სიჩქარით მოძრაობისას, შედარებით დიდი საფეხურის ზომა ძრავში დაბრკოლებებს იწვევს. დაბალ სიჩქარეზე მუშაობის ამ შემცირებული სიგლუვის შემსუბუქების ერთ-ერთი გზა ძრავის თითოეული საფეხურის ზომის შემცირებაა. სწორედ აქ ხდება მიკროსტეპინგი მნიშვნელოვან ალტერნატივად.

მიკროსტეპინგი მიიღწევა ძრავის გრაგნილებში დენის გასაკონტროლებლად იმპულსური სიგანის მოდულირების (PWM) გამოყენებით. ხდება ის, რომ ძრავის დრაივერი ძრავის გრაგნილებში ორ ძაბვის სინუსოიდურ ტალღას აწვდის, რომელთაგან თითოეული 90 გრადუსით განსხვავდება მეორესგან. ამრიგად, ერთ გრაგნილში დენი იზრდება, მეორე გრაგნილში კი მცირდება, რათა დენის თანდათანობითი გადაცემა წარმოიქმნას, რაც იწვევს გლუვ მოძრაობას და უფრო თანმიმდევრულ ბრუნვის მომენტის წარმოქმნას, ვიდრე სტანდარტული სრულსაფეხურიანი (ან თუნდაც ჩვეულებრივი ნახევარსაფეხურიანი) მართვისგან მიიღება (იხილეთ სურათი 2).

ერთღერძიანისტეპერ ძრავის კონტროლერი + მძღოლი მუშაობს

მიკროსტეპური მართვის საფუძველზე სიზუსტის გაზრდის შესახებ გადაწყვეტილების მიღებისას, ინჟინრებმა უნდა გაითვალისწინონ, თუ როგორ მოქმედებს ეს ძრავის დანარჩენ მახასიათებლებზე. მიუხედავად იმისა, რომ ბრუნვის მომენტის მიწოდების სიგლუვე, დაბალი სიჩქარით მოძრაობა და რეზონანსი შეიძლება გაუმჯობესდეს მიკროსტეპური მართვის გამოყენებით, მართვისა და ძრავის დიზაინის ტიპიური შეზღუდვები ხელს უშლის მათ იდეალური საერთო მახასიათებლების მიღწევაში. საფეხუროვანი ძრავის მუშაობის გამო, მიკროსტეპური ძრავები მხოლოდ ნამდვილ სინუსოიდურ ტალღას მიახლოებით ახერხებენ. ეს ნიშნავს, რომ სისტემაში გარკვეული ბრუნვის მომენტის ტალღა, რეზონანსი და ხმაური დარჩება, მიუხედავად იმისა, რომ მიკროსტეპური ოპერაციის დროს თითოეული ეს მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად შემცირდება.

მექანიკური სიზუსტე

სტეპერ-ძრავში სიზუსტის გასაზრდელად კიდევ ერთი მექანიკური რეგულირებაა უფრო მცირე ინერციული დატვირთვის გამოყენება. თუ ძრავა გაჩერების მცდელობისას დიდ ინერციაზეა მიმაგრებული, დატვირთვა გამოიწვევს მცირე ზედმეტ ბრუნვას. რადგან ეს ხშირად მცირე შეცდომაა, მის გამოსასწორებლად შესაძლებელია ძრავის კონტროლერის გამოყენება.

და ბოლოს, დავუბრუნდეთ კონტროლერს. ამ მეთოდს შეიძლება გარკვეული საინჟინრო ძალისხმევა დასჭირდეს. სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ კონტროლერი, რომელიც სპეციალურად ოპტიმიზირებულია თქვენს მიერ არჩეული ძრავისთვის. ეს ძალიან ზუსტი მეთოდია ინტეგრირებისთვის. რაც უფრო უკეთესია კონტროლერის უნარი, ზუსტად მართოს ძრავის დენის სიზუსტე, მით უფრო მეტი სიზუსტის მიღება შეგიძლიათ თქვენს მიერ გამოყენებული საფეხუროვანი ძრავისგან. ეს იმიტომ ხდება, რომ კონტროლერი ზუსტად არეგულირებს ძრავის გრაგნილების მიერ საფეხუროვანი მოძრაობის დასაწყებად მიღებული დენის რაოდენობას.

მოძრაობის სისტემებში სიზუსტე საერთო მოთხოვნაა, გამოყენების მიხედვით. იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს საფეხუროვანი სისტემა სიზუსტის შესაქმნელად, ინჟინერს საშუალებას აძლევს ისარგებლოს არსებული ტექნოლოგიებით, მათ შორის თითოეული ძრავის მექანიკური კომპონენტების შესაქმნელად გამოყენებული ტექნოლოგიებით.