Hybrid Stepper Motor Manufulal στην Κίνα - Besfoc

Εισαγωγή βηματικού κινητήρα

Τι είναι ένας βηματικός κινητήρας？

ΕΝΑ Ο βηματικός κινητήρας είναι ένας τύπος ηλεκτρικού κινητήρα που κινείται σε ακριβή, σταθερά βήματα και όχι συνεχώς περιστρέφεται σαν κανονικός κινητήρας. Χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος θέσης, όπως 3D εκτυπωτές, μηχανές CNC, ρομποτική και πλατφόρμες κάμερας.

Οι κινητήρες βηματικών κινητήρων είναι ένας τύπος ηλεκτρικού κινητήρα που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε περιστροφική κίνηση με αξιοσημείωτη ακρίβεια. Σε αντίθεση με τους κανονικούς ηλεκτρικούς κινητήρες, οι οποίοι παρέχουν συνεχή περιστροφή, οι βηματικοί κινητήρες μετατρέπουν σε διακριτά βήματα, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση.

Κάθε παλμός ηλεκτρικής ενέργειας που αποστέλλεται σε έναν βηματικό κινητήρα από τον οδηγό του οδηγεί σε μια ακριβή κίνηση - κάθε παλμός αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο βήμα. Η ταχύτητα με την οποία ο κινητήρας περιστρέφεται άμεσα με τη συχνότητα αυτών των παλμών: όσο ταχύτερα αποστέλλονται οι παλμοί, τόσο ταχύτερη είναι η περιστροφή.

Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του Το Stepper Motor S είναι ο εύκολος έλεγχος τους. Οι περισσότεροι οδηγοί λειτουργούν με παλμούς 5 volt, συμβατοί με κοινά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Μπορείτε είτε να σχεδιάσετε ένα κύκλωμα για να δημιουργήσετε αυτούς τους παλμούς είτε να χρησιμοποιήσετε μια γεννήτρια παλμών από εταιρείες όπως το Besfoc.

Παρά τις περιστασιακές ανακρίβειες τους - οι Standard Stepper Motors έχουν ακρίβεια περίπου ± 3 λεπτών (0,05 °) - αυτά τα σφάλματα δεν συσσωρεύονται με πολλαπλά βήματα. Για παράδειγμα, εάν ένας τυπικός βηματικός κινητήρας κάνει ένα βήμα, θα περιστρέφεται 1,8 ° ± 0,05 °. Ακόμη και μετά από ένα εκατομμύριο βήματα, η συνολική απόκλιση εξακολουθεί να είναι μόλις ± 0,05 °, καθιστώντας τα αξιόπιστα για ακριβείς κινήσεις σε μεγάλες αποστάσεις.

Επιπλέον, οι κινητήρες Stepper είναι γνωστοί για τη γρήγορη απόκριση και την επιτάχυνση λόγω της χαμηλής αδράνειας του ρότορα, επιτρέποντάς τους να επιτύχουν γρήγορα υψηλές ταχύτητες. Αυτό τα καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν σύντομες, γρήγορες κινήσεις.

Πώς λειτουργεί ένα βηματικό κινητήρα;

ΕΝΑ Το Stepper Motor λειτουργεί διαιρώντας μια πλήρη περιστροφή σε μια σειρά ίσων βημάτων. Χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνήτες για να δημιουργήσει κίνηση σε μικρές, ελεγχόμενες προσαυξήσεις.

1. Μέσα στον βηματικό κινητήρα

Ένας βηματικός κινητήρας έχει δύο κύρια μέρη:

• Στάτορας - το σταθερό μέρος με πηνία (ηλεκτρομαγνήτες).

• ROTOR - Το περιστρεφόμενο τμήμα, συχνά ένας μαγνήτης ή κατασκευασμένος από σίδηρο.

2. Κίνηση από μαγνητικά πεδία

• Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από τα πηνία του στάτη, δημιουργεί μαγνητικά πεδία.

• Αυτά τα πεδία προσελκύουν τον ρότορα.

• Με την ενεργοποίηση και την απενεργοποίηση των πηνίων σε μια συγκεκριμένη ακολουθία, ο ρότορας τραβιέται βήμα προς βήμα σε κυκλική κίνηση.

3. Βήμα προς βήμα περιστροφή

• Κάθε φορά που ενεργοποιείται ένα πηνίο, ο ρότορας κινείται με μια μικρή γωνία (που ονομάζεται βήμα).

• Για παράδειγμα, εάν ένας κινητήρας έχει 200 ​​βήματα ανά επανάσταση, κάθε βήμα μετακινεί τον ρότορα 1,8 °.

• Ο κινητήρας μπορεί να περιστρέφεται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω ανάλογα με τη σειρά των παλμών που αποστέλλονται στα πηνία.

4. Ελεγχόμενη από ένα πρόγραμμα οδήγησης

• ΕΝΑ Ο οδηγός βηματικού κινητήρα στέλνει ηλεκτρικά παλμούς στα πηνία του κινητήρα.

• Όσο περισσότερα παλμούς, τόσο περισσότερο ο κινητήρας γυρίζει.

• Οι μικροελεγκτές (όπως το Arduino ή το Raspberry Pi) μπορούν να ελέγξουν αυτούς τους οδηγούς για να μετακινήσουν τον κινητήρα με ακρίβεια.

Σύστημα κινητήρων βηματοδότησης

Η παρακάτω απεικόνιση απεικονίζει ένα τυπικό σύστημα κινητήρα βηματοδότησης, το οποίο αποτελείται από διάφορα βασικά συστατικά που συνεργάζονται. Η απόδοση κάθε στοιχείου επηρεάζει τη συνολική λειτουργικότητα του συστήματος.

1. Υπολογιστής ή PLC:

Στο επίκεντρο του συστήματος υπάρχει ο υπολογιστής ή ο προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC). Αυτό το συστατικό λειτουργεί ως εγκέφαλος, ελέγχοντας όχι μόνο τον βηματοδότη αλλά και ολόκληρο το μηχάνημα. Μπορεί να εκτελέσει διάφορες εργασίες, όπως η αύξηση ενός ανελκυστήρα ή η μετακίνηση ενός ιμάντα μεταφοράς. Ανάλογα με την απαιτούμενη πολυπλοκότητα, αυτός ο ελεγκτής μπορεί να κυμαίνεται από ένα εξελιγμένο PC ή PLC σε ένα απλό κουμπί ώθησης του χειριστή.

2.

Επόμενη είναι η κάρτα Indexer ή PLC, η οποία επικοινωνεί συγκεκριμένες οδηγίες στο βηματοδότης . Δημιουργεί τον απαιτούμενο αριθμό παλμών για κίνηση και ρυθμίζει τη συχνότητα παλμών για τον έλεγχο της επιτάχυνσης, της ταχύτητας και της επιβράδυνσης του κινητήρα. Ο δείκτης μπορεί να είναι είτε μια αυτόνομη μονάδα, όπως το Besfoc, είτε μια κάρτα γεννήτριας παλμού που συνδέεται σε PLC. Ανεξάρτητα από τη μορφή του, αυτό το στοιχείο είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του κινητήρα.

3. Οδηγός κινητήρα:

Ο οδηγός κινητήρα αποτελείται από τέσσερα βασικά εξαρτήματα:

• Λογική για τον έλεγχο φάσης: Αυτή η λογική μονάδα λαμβάνει παλμούς από τον δείκτη και καθορίζει ποια φάση του κινητήρα πρέπει να ενεργοποιηθεί. Η ενεργοποίηση των φάσεων πρέπει να ακολουθεί μια συγκεκριμένη ακολουθία για να εξασφαλίσει τη σωστή λειτουργία του κινητήρα.

• Λογική τροφοδοσία: Πρόκειται για μια τροφοδοσία χαμηλής τάσης που εξουσιάζει τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICS) εντός του οδηγού, συνήθως λειτουργούν περίπου 5 βολτ, με βάση το σετ τσιπ ή το σχεδιασμό.

• Τροφοδοσία κινητήρα: Αυτή η τροφοδοσία παρέχει την απαραίτητη τάση για την τροφοδοσία του κινητήρα, συνήθως περίπου 24 VDC, αν και μπορεί να είναι υψηλότερη ανάλογα με την εφαρμογή.

• Ενισχυτής ισχύος: Αυτό το στοιχείο αποτελείται από τρανζίστορ που επιτρέπουν στο ρεύμα να ρέει μέσω των φάσεων του κινητήρα. Αυτά τα τρανζίστορ ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται στη σωστή ακολουθία για να διευκολυνθούν η κίνηση του κινητήρα.

4. Φόρτωση:

Τέλος, όλα αυτά τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να μετακινήσουν το φορτίο, το οποίο θα μπορούσε να είναι μια βίδα μολύβδου, ένας δίσκος ή ένας μεταφορικός ιμάντας, ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Τύποι βηματικών κινητήρων

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι κινητήρων βηματικών μηχανών:

Μεταβλητές βηματοδότες (VR) Stepper Motors

Αυτοί οι κινητήρες διαθέτουν δόντια στον ρότορα και τον στάτορα, αλλά δεν περιλαμβάνουν μόνιμο μαγνήτη. Ως αποτέλεσμα, δεν έχουν ροπή ροπής, που σημαίνει ότι δεν κρατούν τη θέση τους όταν δεν ενεργοποιούνται.

Μόνιμος μαγνήτης (PM) Stepper Motors

PM Stepper Motors έχουν μόνιμο μαγνήτη στον ρότορα αλλά δεν έχουν δόντια. Ενώ συνήθως παρουσιάζουν λιγότερη ακρίβεια στις γωνίες βημάτων, παρέχουν ροπή ροπής, επιτρέποντάς τους να διατηρήσουν τη θέση όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη.

Υβριδικοί βηματικοί κινητήρες

Το Besfoc ειδικεύεται αποκλειστικά σε υβριδικό βηματοδότης s. Αυτοί οι κινητήρες συγχωνεύουν τις μαγνητικές ιδιότητες των μόνιμων μαγνητών με τον οδοντωτό σχεδιασμό μεταβλητών κινητήρων απροθυμίας. Ο ρότορας είναι αξονικά μαγνητισμένο, που σημαίνει ότι σε μια τυπική διαμόρφωση, το πάνω μισό είναι ένας βόρειος πόλος και το κάτω μισό είναι ένας νότιος πόλος.

Ο ρότορας αποτελείται από δύο οδοντωτά κύπελλα, το καθένα με 50 δόντια. Αυτά τα κύπελλα αντισταθμίζονται κατά 3,6 °, επιτρέποντας την ακριβή τοποθέτηση. Όταν βλέπετε από πάνω, μπορείτε να δείτε ότι ένα δόντι στο κύπελλο του Βόρειου Πόλου ευθυγραμμίζεται με ένα δόντι στο κύπελλο του Νότου Πόλου, δημιουργώντας ένα αποτελεσματικό σύστημα εργαλείων.

Οι υβριδικοί κινητήρες βηματικών κινητήρων λειτουργούν σε μια κατασκευή δύο φάσεων, με κάθε φάση να περιέχει τέσσερις πόλους σε απόσταση 90 °. Κάθε πόλος σε μια φάση είναι τραυματισμένη έτσι ώστε οι πόλοι 180 ° μεταξύ τους να έχουν την ίδια πολικότητα, ενώ οι πολικότητες είναι αντίθετες για αυτά τα 90 ° μεταξύ τους. Με την αντιστροφή του ρεύματος σε οποιαδήποτε φάση, η πολικότητα του αντίστοιχου πόλου στάτη μπορεί επίσης να αντιστραφεί, επιτρέποντας στον κινητήρα να μετατρέψει οποιοδήποτε πόλο στάτορα σε βόρειο ή νότιο πόλο.

Ο δρομέας του βηματικού κινητήρα διαθέτει 50 δόντια, με βήμα 7,2 ° μεταξύ κάθε δοντιού. Καθώς ο κινητήρας λειτουργεί, η ευθυγράμμιση των δοντιών του ρότορα με τα δόντια του στάτορα μπορεί να ποικίλει-συγκεκριμένα, μπορεί να αντισταθμιστεί από τα τρία τέταρτα ενός βήματος δοντιών, μισό βήμα δόντι ή ένα τέταρτο ενός βήματος δοντιών. Όταν τα βήματα του κινητήρα, παίρνει φυσικά το συντομότερο μονοπάτι για να επαναπροσδιοριστούν, η οποία μεταφράζεται σε κίνηση 1,8 ° ανά βήμα (από το 1/4 από 7,2 ° ισούται με 1,8 °).

Ροπή και ακρίβεια στο Οι κινητήρες βηματοδότησης επηρεάζονται από τον αριθμό των πόλων (δόντια). Γενικά, ένας υψηλότερος αριθμός πόλων οδηγεί σε βελτιωμένη ροπή και ακρίβεια. Το Besfoc προσφέρει 'υψηλής ανάλυσης ' Stepper Motors, οι οποίοι έχουν το ήμισυ του βήματος των δοντιών των τυποποιημένων μοντέλων τους. Αυτοί οι ρότορες υψηλής ανάλυσης έχουν 100 δόντια, με αποτέλεσμα τη γωνία 3,6 ° μεταξύ κάθε δοντιού. Με αυτή τη ρύθμιση, μια κίνηση 1/4 ενός βήματος δοντιών αντιστοιχεί σε ένα μικρότερο βήμα 0,9 °.

Ως αποτέλεσμα, τα μοντέλα 'υψηλής ανάλυσης ' παρέχουν διπλή ανάλυση των τυποποιημένων κινητήρων, επιτυγχάνοντας 400 βήματα ανά επανάσταση σε σύγκριση με 200 βήματα ανά επανάσταση στα πρότυπα μοντέλα. Οι μικρότερες γωνίες βημάτων οδηγούν επίσης σε χαμηλότερες δονήσεις, καθώς κάθε βήμα είναι λιγότερο έντονο και πιο σταδιακό.

Δομή

Το παρακάτω διάγραμμα απεικονίζει μια διατομή ενός κινητήρα 5 φάσης. Αυτός ο κινητήρας αποτελείται κυρίως από δύο κύρια μέρη: τον στάτορα και τον ρότορα. Ο ίδιος ο ρότορας αποτελείται από τρία εξαρτήματα: το κύπελλο του ρότορα 1, το κύπελλο του ρότορα 2 και ο μόνιμος μαγνήτης. Ο ρότορας μαγνητίζεται στην αξονική κατεύθυνση. Για παράδειγμα, εάν το κύπελλο του ρότορα 1 ορίζεται ως ο Βόρειος Πόλος, το κύπελλο του ρότορα 2 θα είναι ο νότιος πόλος.

Ο στάτορας διαθέτει 10 μαγνητικούς πόλους, ο καθένας εξοπλισμένος με μικρά δόντια και αντίστοιχες περιελίξεις. Αυτές οι περιελίξεις σχεδιάζονται έτσι ώστε ο καθένας να συνδέεται με την περιέλιξη του αντίθετου πόλου του. Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από ένα ζευγάρι περιελίξεων, οι πόλοι που συνδέουν μαγνητίζουν προς την ίδια κατεύθυνση - είτε βόρεια είτε νότια.

Κάθε αντίθετο ζεύγος πόλων σχηματίζει μία φάση του κινητήρα. Δεδομένου ότι υπάρχουν συνολικά 10 μαγνητικοί πόλοι, αυτό έχει ως αποτέλεσμα πέντε διαφορετικές φάσεις μέσα σε αυτό το 5 φάκελο βηματικός κινητήρας.

Είναι σημαντικό ότι κάθε κύπελλο ρότορα διαθέτει 50 δόντια κατά μήκος της εξωτερικής τους περιμετρικής. Τα δόντια στο κύπελλο του ρότορα 1 και το κύπελλο του ρότορα 2 μετατοπίζονται μηχανικά μεταξύ τους κατά μισό βήμα δοντιών, επιτρέποντας την ακριβή ευθυγράμμιση και κίνηση κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Ροπός ταχύτητας

Η κατανόηση του τρόπου ανάγνωσης μιας καμπύλης ταχύτητας-ρύθμισης είναι ζωτικής σημασίας, καθώς παρέχει πληροφορίες για το τι μπορεί να επιτύχει ένας κινητήρας. Αυτές οι καμπύλες αντιπροσωπεύουν τα χαρακτηριστικά απόδοσης ενός συγκεκριμένου κινητήρα όταν συνδυάζονται με ένα συγκεκριμένο οδηγό. Μόλις λειτουργήσει ο κινητήρας, η έξοδος ροπής του επηρεάζεται από τον τύπο της μονάδας δίσκου και την εφαρμοζόμενη τάση. Ως αποτέλεσμα, ο ίδιος κινητήρας μπορεί να παρουσιάζει σημαντικά διαφορετικές καμπύλες ροπής ταχύτητας ανάλογα με τον χρησιμοποιούμενο οδηγό.

Το Besfoc παρέχει αυτές τις καμπύλες ταχύτητας-ρύθμισης ως αναφορά. Εάν χρησιμοποιείτε έναν κινητήρα με οδηγό που έχει παρόμοια τάση και ρεύματα, μπορείτε να περιμένετε συγκρίσιμη απόδοση. Για μια διαδραστική εμπειρία, ανατρέξτε στην καμπύλη ταχύτητας-ροπής που παρέχεται παρακάτω:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Για να λειτουργήσει εντός της περιοχής μεταξύ ροπής έλξης και έλξης, ο κινητήρας πρέπει αρχικά να ξεκινήσει στην περιοχή έναρξης/διακοπής. Καθώς ο κινητήρας αρχίζει να τρέχει, ο ρυθμός παλμού αυξάνεται σταδιακά μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή ταχύτητα. Για να σταματήσει ο κινητήρας, η ταχύτητα μειώνεται μέχρι να πέσει κάτω από την καμπύλη ροπής έλξης.

Η ροπή είναι άμεσα ανάλογη με το ρεύμα και ο αριθμός των καλωδίων στροφών στον κινητήρα. Για να αυξηθεί η ροπή κατά 20%, το ρεύμα θα πρέπει επίσης να αυξηθεί κατά περίπου 20%. Αντίθετα, για να μειωθεί η ροπή κατά 50%, το ρεύμα θα πρέπει να μειωθεί κατά 50%.

Ωστόσο, λόγω του μαγνητικού κορεσμού, δεν υπάρχει κανένα όφελος στην αύξηση του ρεύματος πέραν του διπλάσια του ονομαστικού ρεύματος, καθώς πέρα ​​από αυτό το σημείο, οι περαιτέρω αυξήσεις δεν θα ενισχύσουν τη ροπή. Η λειτουργία περίπου δέκα φορές το ονομαστικό ρεύμα δημιουργεί τον κίνδυνο απομαγνητικοποίησης του ρότορα.

Όλοι οι κινητήρες μας είναι εξοπλισμένοι με μόνωση κατηγορίας Β, η οποία μπορεί να αντέξει τις θερμοκρασίες μέχρι τους 130 ° C πριν αρχίσει να υποβαθμίζεται η μόνωση. Για να εξασφαλιστεί η μακροζωία, συνιστούμε τη διατήρηση μιας διαφορικής θερμοκρασίας 30 ° C από το εσωτερικό προς το εξωτερικό, πράγμα που σημαίνει ότι η θερμοκρασία εξωτερικής θήκης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 100 ° C.

Η επαγωγή παίζει σημαντικό ρόλο στην απόδοση της ροπής υψηλής ταχύτητας. Εξηγεί γιατί οι κινητήρες δεν παρουσιάζουν ατελείωτα υψηλά επίπεδα ροπής. Κάθε περιέλιξη του κινητήρα έχει ξεχωριστές τιμές επαγωγής και αντίστασης. Η επαγωγή που μετράται στον Henrys, διαιρούμενο με την αντίσταση στα ohms, έχει ως αποτέλεσμα μια χρονική σταθερά (σε δευτερόλεπτα). Αυτή η σταθερά χρονικού διαστήματος υποδεικνύει πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το πηνίο 63% του ονομαστικού ρεύματος του. Για παράδειγμα, εάν ο κινητήρας έχει βαθμολογηθεί για 1 amp, μετά από μία χρονική σταθερά, το πηνίο θα φτάσει περίπου 0,63 αμπέρ. Χρειάζεται συνήθως περίπου τέσσερις έως πέντε φορές σταθερές για να φτάσει το πηνίο (1 amp). Δεδομένου ότι η ροπή είναι ανάλογη προς το ρεύμα, εάν το ρεύμα φτάσει μόνο το 63%, ο κινητήρας θα παράγει περίπου το 63% της μέγιστης ροπής του μετά από μια σταθερά χρονικής διάρκειας.

Σε χαμηλές ταχύτητες, αυτή η καθυστέρηση στην τρέχουσα συσσώρευση δεν αποτελεί πρόβλημα, αφού το ρεύμα μπορεί να εισέλθει και να εξέλθει γρήγορα με τα πηνία, επιτρέποντας στον κινητήρα να παραδώσει την ονομαστική του ροπή. Ωστόσο, σε υψηλές ταχύτητες, το ρεύμα δεν μπορεί να αυξηθεί αρκετά γρήγορα πριν από τους επόμενους διακόπτες φάσης, με αποτέλεσμα τη μειωμένη ροπή.

Αντίκτυπος τάσης οδηγού

Η τάση του οδηγού επηρεάζει σημαντικά την απόδοση υψηλής ταχύτητας του α βηματοδότης . Μια υψηλότερη αναλογία τάσης κίνησης προς τάση κινητήρα οδηγεί σε βελτιωμένες δυνατότητες υψηλής ταχύτητας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι αυξημένες τάσεις επιτρέπουν στο ρεύμα να ρέει στις περιελίξεις ταχύτερα από το όριο 63% που συζητήθηκε προηγουμένως.

Δόνηση

Όταν ένας βηματικός κινητήρας μεταβαίνει από το ένα βήμα στο άλλο, ο ρότορας δεν σταματά αμέσως στη θέση στόχου. Αντ 'αυτού, κινείται πέρα ​​από την τελική θέση, στη συνέχεια επιστρέφεται, υπερβαίνει την αντίθετη κατεύθυνση και συνεχίζει να ταλαντεύεται εμπρός και πίσω μέχρι να σταματήσει τελικά. Αυτό το φαινόμενο, που αναφέρεται ως 'ringing, ' εμφανίζεται με κάθε βήμα που παίρνει ο κινητήρας (δείτε το διαδραστικό διάγραμμα παρακάτω). Όπως το καλώδιο bungee, η ορμή του ρότορα το μεταφέρει πέρα ​​από το σημείο διακοπής του, προκαλώντας το να 'αναπηδήσει ' πριν εγκατασταθεί σε ηρεμία. Σε πολλές περιπτώσεις, ωστόσο, ο κινητήρας έχει οδηγίες να μετακινηθεί στο επόμενο βήμα πριν σταματήσει πλήρως.

Τα παρακάτω γραφήματα απεικονίζουν τη συμπεριφορά κουδουνίσματος ενός βηματικού κινητήρα υπό διάφορες συνθήκες φόρτωσης. Όταν ο κινητήρας εκφορτωθεί, παρουσιάζει σημαντικό δακτύλιο, το οποίο μεταφράζεται σε αυξημένες δόνηση. Αυτή η υπερβολική δόνηση μπορεί να οδηγήσει σε παύση του κινητήρα όταν είναι είτε εκφορτωμένο είτε ελαφρώς φορτωμένο, καθώς μπορεί να χάσει συγχρονισμό. Επομένως, είναι σημαντικό να δοκιμάσετε πάντα ένα βηματοδότης με κατάλληλο φορτίο.

Τα άλλα δύο γραφήματα απεικονίζουν την απόδοση του κινητήρα όταν φορτώνονται. Η σωστή φόρτωση του κινητήρα βοηθά στη σταθεροποίηση της λειτουργίας του και στη μείωση των κραδασμών. Στην ιδανική περίπτωση, το φορτίο θα πρέπει να απαιτεί μεταξύ 30% έως 70% της μέγιστης εξόδου ροπής του κινητήρα. Επιπλέον, ο λόγος αδράνειας του φορτίου προς τον ρότορα πρέπει να πέσει μεταξύ 1: 1 και 10: 1. Για μικρότερες και ταχύτερες κινήσεις, είναι προτιμότερο να είναι αυτή η αναλογία πιο κοντά στο 1: 1 έως 3: 1.

Βοήθεια από το Besfoc

Οι ειδικοί και οι μηχανικοί της Besfoc είναι διαθέσιμοι για να βοηθήσουν με το σωστό μέγεθος κινητήρα.

Συντονισμός και δόνηση

ΕΝΑ Ο βηματικός κινητήρας θα βιώσει σημαντικά αυξημένη δονήσεις όταν η συχνότητα παλμού εισόδου συμπίπτει με τη φυσική του συχνότητα, ένα φαινόμενο γνωστό ως συντονισμό. Αυτό συμβαίνει συχνά περίπου 200 Hz. Κατά τον συντονισμό, η υπέρβαση και η υποεπιτροπή του ρότορα ενισχύονται σε μεγάλο βαθμό, αυξάνοντας την πιθανότητα να λείπουν βήματα. Ενώ η συγκεκριμένη συχνότητα συντονισμού μπορεί να ποικίλει ανάλογα με την αδράνεια του φορτίου, συνήθως κυμαίνεται περίπου 200 Hz.

Απώλεια βημάτων σε κινητήρες 2 φάσης

2 φάσεις βηματικών κινητήρων μπορούν να χάσουν μόνο βήματα σε ομάδες των τεσσάρων. Εάν παρατηρήσετε απώλεια βημάτων που συμβαίνει σε πολλαπλάσια των τεσσάρων, υποδεικνύει ότι οι δονήσεις προκαλούν στον κινητήρα να χάσει συγχρονισμό ή ότι το φορτίο μπορεί να είναι υπερβολικό. Αντίθετα, εάν τα χαμένα βήματα δεν είναι σε πολλαπλάσια των τεσσάρων, υπάρχει ισχυρή ένδειξη ότι είτε ο αριθμός των παλμών είναι λανθασμένος είτε ηλεκτρικός θόρυβος επηρεάζει την απόδοση.

Μετριοπαθής αντήχηση

Αρκετές στρατηγικές μπορούν να βοηθήσουν στην άμβλυνση των αποτελεσμάτων συντονισμού. Η απλούστερη προσέγγιση είναι να αποφευχθεί η λειτουργία της ταχύτητας συντονισμού. Δεδομένου ότι 200 ​​Hz αντιστοιχούν σε περίπου 60 σ.α.λ. για έναν κινητήρα 2 φάσης, δεν είναι εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα. Πλέον Οι βηματοδότες έχουν μέγιστη ταχύτητα εκκίνησης περίπου 1000 παλμών ανά δευτερόλεπτο (PPS). Επομένως, σε πολλές περιπτώσεις, μπορείτε να ξεκινήσετε τη λειτουργία του κινητήρα με ταχύτητα υψηλότερη από τη συχνότητα συντονισμού.

Εάν πρέπει να ξεκινήσετε τον κινητήρα με ταχύτητα που είναι κάτω από τη συχνότητα συντονισμού, είναι σημαντικό να επιταχύνετε γρήγορα μέσω του συντονιστικού εύρους για να ελαχιστοποιήσετε τα αποτελέσματα των κραδασμών.

Μείωση της γωνίας βήματος

Μια άλλη αποτελεσματική λύση είναι η χρήση μικρότερης γωνίας βημάτων. Μεγαλύτερες γωνίες βημάτων τείνουν να οδηγούν σε μεγαλύτερη υπέρβαση και υποαγωγή. Εάν ο κινητήρας έχει μικρή απόσταση για να ταξιδέψει, δεν θα δημιουργήσει αρκετή δύναμη (ροπή) για να υπερβεί σημαντικά. Με τη μείωση της γωνίας βήματος, ο κινητήρας βιώνει λιγότερη δόνηση. Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι τεχνικές μισής βόλτας και μικροσκοπίων είναι τόσο αποτελεσματικές στη μείωση των δονήσεων.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τον κινητήρα με βάση τις απαιτήσεις φόρτωσης. Το σωστό μέγεθος του κινητήρα μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερη συνολική απόδοση.

Χρησιμοποιώντας αποσβεστήρες

Οι αποσβεστήρες είναι μια άλλη επιλογή που πρέπει να λάβετε υπόψη. Αυτές οι συσκευές μπορούν να τοποθετηθούν στον οπίσθιο άξονα του κινητήρα για να απορροφήσουν μέρος της δονητικής ενέργειας, συμβάλλοντας στην εξομάλυνση της λειτουργίας ενός δονητικού κινητήρα με οικονομικά αποδοτικό τρόπο.

5 φάσεις βηματικοί κινητήρες

Μια σχετικά νέα πρόοδο στο Η τεχνολογία Stepper Motor  είναι ο κινητήρας 5 φάσης. Η πιο αξιοσημείωτη διαφορά μεταξύ των κινητήρων 2 φάσης και 5 φάσεων (βλέπε το διαδραστικό διάγραμμα παρακάτω) είναι ο αριθμός των πόλων στάτορας: οι κινητήρες 2 φάσης έχουν 8 πόλους (4 ανά φάση), ενώ οι κινητήρες 5 φάσης διαθέτουν 10 πόλους (2 ανά φάση). Ο σχεδιασμός του ρότορα είναι παρόμοιος με αυτόν του κινητήρα 2 φάσεων.

Σε έναν κινητήρα 2 φάσης, κάθε φάση μετακινεί τον ρότορα κατά 1/4 βήματος δοντιών, ενώ σε έναν κινητήρα 5 φάσης, ο ρότορας μετακινεί 1/10 ενός βήματος δοντιών λόγω του σχεδιασμού του. Με ένα βήμα δοντιών 7,2 °, η γωνία βήματος για τον κινητήρα 5 φάσης γίνεται 0,72 °. Αυτή η κατασκευή επιτρέπει στον κινητήρα 5 φάσεων να επιτύχει 500 βήματα ανά επανάσταση, σε σύγκριση με τα 200 βήματα του κινητήρα 2 φάσεων ανά επανάσταση, παρέχοντας ένα ψήφισμα που είναι 2,5 φορές μεγαλύτερο από αυτό του κινητήρα 2 φάσεων.

Μια υψηλότερη ανάλυση οδηγεί σε μια μικρότερη γωνία βήματος, η οποία μειώνει σημαντικά τη δόνηση. Δεδομένου ότι η γωνία βήματος του κινητήρα 5 φάσης είναι 2,5 φορές μικρότερη από αυτή του κινητήρα 2 φάσεων, βιώνει πολύ χαμηλότερο δακτύλιο και δονήσεις. Και στους δύο τύπους κινητήρα, ο ρότορας πρέπει να υπερβεί ή να υποχωρεί περισσότερο από 3,6 ° για να χάσει τα βήματα. Με τη γωνία βήματος του κινητήρα 5 φάσης μόνο 0,72 °, καθίσταται σχεδόν αδύνατο για τον κινητήρα να υπερβεί ή να υποβιβάζεται από ένα τέτοιο περιθώριο, με αποτέλεσμα πολύ χαμηλή πιθανότητα να χάσει τον συγχρονισμό.

Μέθοδοι οδήγησης

Υπάρχουν τέσσερις βασικές μεθόδους κίνησης για βηματοδότης S:

1. Κύμα (πλήρες βήμα)

2. 2 φάσεις (πλήρες βήμα)

3. 1-2 φάσεις στο (μισό βήμα)

4. Microstep

Κυματοειδής κίνηση

Στο παρακάτω διάγραμμα, η μέθοδος κίνησης κύματος απλοποιείται για να απεικονίσει τις αρχές του. Κάθε στροφή 90 ° που απεικονίζεται στην απεικόνιση αντιπροσωπεύει 1,8 ° περιστροφής του ρότορα σε έναν πραγματικό κινητήρα.

Στη μέθοδο κίνησης κύματος, γνωστή και ως 1 φάση στη μέθοδο, μόνο μία φάση ενεργοποιείται κάθε φορά. Όταν ενεργοποιηθεί η φάση Α, δημιουργεί ένα Νότιο Πόλο που προσελκύει τον Βόρειο Πόλο του ρότορα. Στη συνέχεια, η φάση Α είναι απενεργοποιημένη και η φάση Β είναι ενεργοποιημένη, προκαλώντας την περιστροφή του ρότορα 90 ° (1,8 °) και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται με κάθε φάση να ενεργοποιείται μεμονωμένα.

Η κίνηση κύματος λειτουργεί με ηλεκτρική ακολουθία τεσσάρων σταδίων για να περιστρέψει τον κινητήρα.

 

2 φάσεις

Στις φάσεις '2 στη μέθοδο οδήγησης ', και οι δύο φάσεις του κινητήρα ενεργοποιούνται συνεχώς.

Όπως απεικονίζεται παρακάτω, κάθε στροφή 90 ° αντιστοιχεί σε περιστροφή ρότορα 1,8 °. Όταν και οι δύο φάσεις Α και Β ενεργοποιούνται ως νότιοι πόλοι, ο Βόρειος Πόλος του ρότορα προσελκύεται εξίσου και στους δύο πόλους, προκαλώντας την ευθυγράμμιση απευθείας στη μέση. Καθώς η ακολουθία εξελίσσεται και ενεργοποιούνται οι φάσεις, ο ρότορας θα περιστρέφεται για να διατηρήσει την ευθυγράμμιση μεταξύ των δύο ενεργοποιημένων πόλων.

Η μέθοδος '2 σε ' λειτουργεί χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρική ακολουθία τεσσάρων σταδίων για να περιστρέψει τον κινητήρα.

Οι πρότυποι κινητήρες 2 φάσης και 2 φάσεων M της Besfoc χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο 2 στη μέθοδο οδήγησης.

Το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου '2 σε ' σε σχέση με τη μέθοδο '1 σε ' είναι ροπή. Στη μέθοδο '1 φάσης on ', ενεργοποιείται μόνο μία φάση κάθε φορά, με αποτέλεσμα μία μονάδα ροπής ροπής που δρα στον ρότορα. Αντίθετα, η μέθοδος '2 σε ' ενεργοποιεί και τις δύο φάσεις ταυτόχρονα, παράγοντας δύο μονάδες ροπής. Ένας φορέας ροπής ενεργεί στη θέση 12 και η άλλη στη θέση 3. Όταν συνδυάζονται αυτοί οι δύο φορείς ροπής, δημιουργούν έναν προκύπτοντα φορέα σε γωνία 45 ° με μέγεθος που είναι 41,4% μεγαλύτερο από αυτό ενός μόνο φορέα. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση της μέθοδος '2 σε ' μας επιτρέπει να επιτύχουμε την ίδια γωνία βήματος με τη μέθοδο '1 φάση on ', ενώ παράλληλα παρέχει 41% περισσότερη ροπή.

Ωστόσο, οι κινητήρες πέντε φάσεων λειτουργούν κάπως διαφορετικά. Αντί να χρησιμοποιούν τη μέθοδο '2 φάσεων', χρησιμοποιούν τη μέθοδο '4 σε '. Σε αυτή την προσέγγιση, τέσσερις από τις φάσεις ενεργοποιούνται ταυτόχρονα κάθε φορά που ο κινητήρας κάνει ένα βήμα.

Ως αποτέλεσμα, ο κινητήρας πέντε φάσεων ακολουθεί μια ηλεκτρική ακολουθία 10 βημάτων κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

1-2 φάσεις στο (μισό βήμα)

Η μέθοδος '1-2 στη μέθοδος ', γνωστή και ως μισό βήμα, συνδυάζει τις αρχές των προηγούμενων δύο μεθόδων. Σε αυτή την προσέγγιση, ενεργοποιούμε πρώτα τη φάση Α, προκαλώντας την ευθυγράμμιση του ρότορα. Διατηρώντας την ενεργοποίηση της φάσης Α, στη συνέχεια ενεργοποιούμε τη φάση Β. Σε αυτό το σημείο, ο ρότορας προσελκύεται εξίσου τόσο από τους πόλους όσο και από την ευθυγράμμιση στη μέση, με αποτέλεσμα μια περιστροφή 45 ° (ή 0,9 °). Στη συνέχεια, απενεργοποιούμε τη φάση Α, ενώ συνεχίζουμε να ενεργοποιούμε τη φάση Β, επιτρέποντας στον κινητήρα να κάνει ένα άλλο βήμα. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται, εναλλασσόμενη μεταξύ της ενεργοποίησης μιας φάσης και δύο φάσεων. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνουμε αποτελεσματικά τη γωνία βήματος στο μισό, γεγονός που βοηθά στη μείωση των δονήσεων.

Για έναν κινητήρα 5 φάσεων, χρησιμοποιούμε μια παρόμοια στρατηγική εναλλάσσοντας μεταξύ 4 φάσεων και 5 φάσεων.

Η λειτουργία μισού βήματος αποτελείται από μια ηλεκτρική ακολουθία οκτώ βημάτων. Στην περίπτωση ενός κινητήρα πέντε φάσεων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο '4-5 σε ', ο κινητήρας περνά μέσα από μια ηλεκτρική ακολουθία 20 σταδίων.

Microstep

(Περισσότερες πληροφορίες μπορούν να προστεθούν σχετικά με τη μικροεπεξεργασία εάν χρειαστεί.)

Μικροεπεξεργασία

Το Microstepping είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για να κάνει τα μικρότερα βήματα ακόμη και καλύτερα. Όσο μικρότερα είναι τα βήματα, τόσο υψηλότερη είναι η ανάλυση και τόσο καλύτερα είναι τα χαρακτηριστικά δόνησης του κινητήρα. Στο Microstepping, μια φάση δεν είναι ούτε πλήρως ούτε πλήρως απενεργοποιημένη. Αντ 'αυτού, είναι εν μέρει ενεργοποιημένη. Τα ημιτονοειδή κύματα εφαρμόζονται τόσο στη φάση Α όσο και στη φάση Β, με διαφορά φάσης 90 ° (ή 0,9 ° σε πέντε φάση βηματοδότης ).

Όταν η μέγιστη ισχύς εφαρμόζεται στη φάση Α, η φάση Β είναι μηδενική, προκαλώντας την ευθυγράμμιση του ρότορα με τη φάση Α. Καθώς μειώνεται το ρεύμα με τη φάση Α, το ρεύμα στη φάση Β αυξάνεται, επιτρέποντας στον ρότορα να λαμβάνει μικροσκοπικά βήματα προς τη φάση Β.

Ωστόσο, η Microstepping παρουσιάζει ορισμένες προκλήσεις, κυρίως όσον αφορά την ακρίβεια και τη ροπή. Δεδομένου ότι οι φάσεις είναι μόνο εν μέρει ενεργοποιημένες, ο κινητήρας συνήθως βιώνει μείωση ροπής περίπου 30%. Επιπλέον, επειδή η διαφορά ροπής μεταξύ των βημάτων είναι ελάχιστη, ο κινητήρας μπορεί να αγωνιστεί για να ξεπεράσει ένα φορτίο, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε καταστάσεις όπου ο κινητήρας έχει εντολή να μετακινηθεί αρκετά βήματα πριν αρχίσει να κινείται. Σε πολλές περιπτώσεις, η ενσωμάτωση κωδικοποιητών είναι απαραίτητη για τη δημιουργία ενός συστήματος κλειστού βρόχου, αν και αυτό προσθέτει στο συνολικό κόστος.

Συστήματα βηματικού κινητήρα

Ανοίξτε συστήματα βρόχου
κλειστού βρόχου
σερβο συστήματα

Ανοικτός βρόχος

Οι κινητήρες βηματοδότησης είναι συνήθως σχεδιασμένοι ως συστήματα ανοιχτού βρόχου. Σε αυτή τη διαμόρφωση, μια γεννήτρια παλμών στέλνει παλμούς στο κύκλωμα αλληλουχίας φάσης. Ο αλληλουχία φάσης καθορίζει ποιες φάσεις πρέπει να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν, όπως περιγράφηκε προηγουμένως στις μεθόδους πλήρους βήματος και μισού βήματος. Ο sequencer ελέγχει τα FET υψηλής ισχύος για να ενεργοποιήσει τον κινητήρα.

Ωστόσο, σε ένα σύστημα ανοιχτού βρόχου, δεν υπάρχει επαλήθευση της θέσης, που σημαίνει ότι δεν υπάρχει τρόπος να επιβεβαιωθεί εάν ο κινητήρας έχει εκτελέσει την εντολή κίνησης.

Κλειστός βρόχος

Μία από τις πιο συνηθισμένες μεθόδους για την εφαρμογή ενός συστήματος κλειστού βρόχου είναι η προσθήκη ενός κωδικοποιητή στον οπίσθιο άξονα ενός κινητήρα διπλής άξονας. Ο κωδικοποιητής αποτελείται από ένα λεπτό δίσκο με γραμμές που περιστρέφεται μεταξύ ενός πομπού και ενός δέκτη. Κάθε φορά που μια γραμμή περνάει μεταξύ αυτών των δύο εξαρτημάτων, παράγει έναν παλμό στις γραμμές σήματος.

Αυτοί οι παλμοί εξόδου στη συνέχεια τροφοδοτούνται πίσω στον ελεγκτή, ο οποίος διατηρεί μια μέτρηση από αυτά. Συνήθως, στο τέλος μιας κίνησης, ο ελεγκτής συγκρίνει τον αριθμό των παλμών που έστειλε στον οδηγό με τον αριθμό των παλμών που λαμβάνονται από τον κωδικοποιητή. Μια συγκεκριμένη ρουτίνα εκτελείται, όπου, εάν οι δύο μετρήσεις διαφέρουν, το σύστημα προσαρμόζεται για να διορθώσει την ασυμφωνία. Εάν οι μετρήσεις ταιριάζουν, υποδεικνύει ότι δεν έχει προκύψει σφάλμα και η κίνηση μπορεί να συνεχιστεί ομαλά.

Μειονεκτήματα συστημάτων κλειστού βρόχου

Το σύστημα κλειστού βρόχου έρχεται με δύο κύρια μειονεκτήματα: κόστος (και πολυπλοκότητα) και χρόνο απόκρισης. Η συμπερίληψη ενός κωδικοποιητή προσθέτει στο συνολικό κόστος του συστήματος, μαζί με την αυξημένη πολυπλοκότητα του ελεγκτή, γεγονός που συμβάλλει στο συνολικό κόστος. Επιπλέον, επειδή οι διορθώσεις γίνονται μόνο στο τέλος μιας κίνησης, αυτό μπορεί να εισαγάγει καθυστερήσεις στο σύστημα, ενδεχομένως επιβραδύνοντας τους χρόνους απόκρισης.

Σερβο σύστημα

Μια εναλλακτική λύση για τα συστήματα βηματισμού κλειστού βρόχου είναι ένα σερβοκίνητο σύστημα. Τα συστήματα σερβο συνήθως χρησιμοποιούν κινητήρες με χαμηλό αριθμό πόλων, επιτρέποντας την απόδοση υψηλής ταχύτητας, αλλά στερείται εγγενούς ικανότητας τοποθέτησης. Για να μετατρέψετε ένα σερβο σε μια συσκευή θέσης, απαιτούνται μηχανισμοί ανάδρασης, συχνά χρησιμοποιώντας έναν κωδικοποιητή ή έναν διαλυτή μαζί με βρόχους ελέγχου.

Σε ένα σερβο σύστημα, ο κινητήρας ενεργοποιείται και απενεργοποιείται μέχρι να επιτευχθεί η διαλυτή υποδεικνύει ότι έχει επιτευχθεί συγκεκριμένη θέση. Για παράδειγμα, εάν ο σερβομηχανισμός έχει την εντολή να μετακινεί 100 περιστροφές, αρχίζει με τον αριθμό των διαλυτών στο μηδέν. Ο κινητήρας τρέχει μέχρι ο αριθμός των διαλυτών να φτάσει στις 100 περιστροφές, οπότε απενεργοποιείται. Εάν υπάρχει οποιαδήποτε μετατόπιση θέσης, ο κινητήρας επανενεργοποιείται για να διορθώσει τη θέση.

Η ανταπόκριση του σέρβερ σε σφάλματα θέσης επηρεάζεται από μια ρύθμιση κέρδους. Μια ρύθμιση υψηλού κέρδους επιτρέπει στον κινητήρα να αντιδράσει γρήγορα σε αλλαγές σε σφάλμα, ενώ μια ρύθμιση χαμηλού κέρδους έχει ως αποτέλεσμα μια βραδύτερη απόκριση. Ωστόσο, η ρύθμιση των ρυθμίσεων κέρδους μπορεί να εισαγάγει καθυστερήσεις χρόνου στο σύστημα ελέγχου κίνησης, επηρεάζοντας τη συνολική απόδοση.

Συστήματα Stepper Stepper System Systems Alphastep Closed Loop

Το Alphastep είναι καινοτόμο Besfoc Διαλύματα βηματικού κινητήρα  , που διαθέτει ενσωματωμένο διαλυτή που προσφέρει ανατροφοδότηση θέσης σε πραγματικό χρόνο. Αυτός ο σχεδιασμός εξασφαλίζει ότι η ακριβής θέση του ρότορα είναι γνωστή ανά πάσα στιγμή, ενισχύοντας την ακρίβεια και την αξιοπιστία του συστήματος.

Συστήματα Stepper Stepper System Systems Alphastep Closed Loop

Ο οδηγός Alphastep διαθέτει έναν μετρητή εισόδου που παρακολουθεί όλους τους παλμούς που αποστέλλονται στη μονάδα. Ταυτόχρονα, η ανατροφοδότηση από τον διαλυτή κατευθύνεται σε έναν μετρητή θέσης του ρότορα, επιτρέποντας τη συνεχή παρακολούθηση της θέσης του ρότορα. Οποιεσδήποτε αποκλίσεις καταγράφονται σε μετρητή απόκλισης.

Συνήθως, ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία ανοικτού βρόχου, δημιουργώντας διανύσματα ροπής για να ακολουθήσει ο κινητήρας. Ωστόσο, εάν ο μετρητής απόκλισης υποδεικνύει μια διαφορά μεγαλύτερη από ± 1,8 °, ο αλληλουχία φάσης ενεργοποιεί τον φορέα ροπής στο επάνω τμήμα της καμπύλης μετατόπισης ροπής. Αυτό δημιουργεί μέγιστη ροπή για να επαναπροσδιορίσει τον ρότορα και να την επαναφέρει στον συγχρονισμό. Εάν ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος κατά διάφορα βήματα, ο sequencer ενεργοποιεί πολλαπλούς φορείς ροπής στο υψηλό άκρο της καμπύλης μετατόπισης ροπής. Ο οδηγός μπορεί να χειριστεί συνθήκες υπερφόρτωσης για έως και 5 δευτερόλεπτα. Εάν αποτύχει να αποκαταστήσει τον συγχρονισμό μέσα σε αυτό το χρονικό πλαίσιο, ενεργοποιείται ένα σφάλμα και εκδίδεται συναγερμός.

Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του συστήματος Alphastep είναι η ικανότητά του να κάνει διορθώσεις σε πραγματικό χρόνο για τυχόν χαμένα βήματα. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα που περιμένουν μέχρι το τέλος μιας κίνησης για να διορθώσουν τυχόν σφάλματα, ο οδηγός Alphastep λαμβάνει διορθωτική ενέργεια μόλις ο ρότορας πέσει έξω από το εύρος 1,8 °. Μόλις ο ρότορας επιστρέψει μέσα σε αυτό το όριο, ο οδηγός επανέρχεται στη λειτουργία ανοίγματος βρόχου και επαναλαμβάνει τις κατάλληλες ενεργοποιήσεις φάσης.

Το συνοδευτικό γράφημα απεικονίζει την καμπύλη μετατόπισης ροπής, επισημαίνοντας τους λειτουργικούς τρόπους λειτουργίας του βρόχου που ανοίγει το σύστημα και κλειστού βρόχου. Η καμπύλη μετατόπισης ροπής αντιπροσωπεύει τη ροπή που παράγεται από μία μόνο φάση, επιτυγχάνοντας μέγιστη ροπή όταν η θέση του ρότορα αποκλίνει κατά 1,8 °. Ένα βήμα μπορεί να χάσει μόνο εάν ο ρότορας υπερβεί πάνω από 3,6 °. Επειδή ο οδηγός παίρνει τον έλεγχο του φορέα ροπής κάθε φορά που η απόκλιση υπερβαίνει τους 1,8 °, ο κινητήρας είναι απίθανο να χάσει τα βήματα, εκτός εάν βιώνει υπερφόρτωση που διαρκεί περισσότερο από 5 δευτερόλεπτα.

Ακρίβεια βημάτων του Alphastep

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν λανθασμένα ότι η ακρίβεια βήματος του κινητήρα Alphastep είναι ± 1,8 °. Στην πραγματικότητα, το Alphastep έχει ακρίβεια βημάτων 5 λεπτών τόξου (0,083 °). Ο οδηγός διαχειρίζεται τους φορείς ροπής όταν ο ρότορας βρίσκεται εκτός της περιοχής 1,8 °. Μόλις ο ρότορας πέσει εντός αυτού του εύρους, τα δόντια του ρότορα ευθυγραμμίζονται με ακρίβεια με τον φορέα ροπής που παράγεται. Το Alphastep εξασφαλίζει ότι το σωστό δόντι ευθυγραμμίζεται με τον ενεργό φορέα ροπής.

Η σειρά Alphastep έρχεται σε διάφορες εκδόσεις. Το Besfoc προσφέρει μοντέλα στρογγυλής άξονας και προσανατολισμού με πολλαπλές αναλογίες ταχύτητας για να ενισχύσει την ανάλυση και τη ροπή ή την ελαχιστοποίηση της ανακλώμενης αδράνειας. Οι περισσότερες εκδόσεις μπορούν να είναι εξοπλισμένες με ένα μαγνητικό φρένο ασφαλούς αποτυχίας. Επιπλέον, το Besfoc παρέχει μια έκδοση 24 VDC που ονομάζεται Series ASC.

Σύναψη

Συμπερασματικά, οι Stepper Motors είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για εφαρμογές τοποθέτησης. Επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο τόσο της απόστασης όσο και της ταχύτητας απλώς μεταβάλλοντας τον αριθμό των παλμών και τη συχνότητα. Ο υψηλός αριθμός πόλων τους επιτρέπει την ακρίβεια, ακόμη και όταν λειτουργούν σε λειτουργία ανοικτού βρόχου. Όταν είναι σωστά μεγέθους για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, α Το Stepper Motor δεν θα χάσει βήματα. Επιπλέον, επειδή δεν απαιτούν ανατροφοδότηση θέσης, οι βηματικοί κινητήρες είναι μια οικονομικά αποδοτική λύση.