Steppermotor akselerasjons- og retardasjonskontroll

Steppermotorarbeidsprinsipp
Normalt er rotoren til en motor en permanentmagnet. Når strøm flyter gjennom statorviklingen, produserer statorviklingen et vektormagnetfelt. Dette magnetfeltet driver rotoren til å rotere med en vinkel slik at retningen på rotorens magnetfeltpar sammenfaller med retningen på statorfeltet. Når statorens vektormagnetfelt roterer med en vinkel.

Steppermotorer en type induksjonsmotor, dens arbeidsprinsipp er bruk av elektronisk krets, som sender likestrøm til en tidsdelt strømforsyning, flerfase tidsstyringsstrøm, med denne strømmen for steppermotorstrømforsyning, kan steppermotoren fungere ordentlig, driveren er for steppermotorens tidsdelte strømforsyning, flerfase tidsstyringskontroller.

Hver elektrisk puls som sendes inn, roterer motoren ett steg fremover med en vinkel. Vinkelforskyvningen til utgangen er proporsjonal med antall pulser som sendes inn, og hastigheten er proporsjonal med pulsfrekvensen. Endre rekkefølgen på viklingsaktiveringen, og motoren vil reversere. Dermed kan du kontrollere antall pulser, frekvens og rekkefølgen på viklingsaktiveringen av hver fase for å kontrollere rotasjonen til steppermotoren.

Nøyaktigheten til den generelle steppermotoren er 3-5% av steppevinkelen, og den akkumuleres ikke.

Dreiemomentet til en steppermotor vil avta når hastigheten øker. Når steppermotoren roterer, vil induktansen til hver fase i motorviklingen danne et reversert elektrisk potensial; jo høyere frekvens, desto større er det reverserte elektriske potensialet. Under denne påvirkningen øker motorfrekvensen (eller hastigheten) og fasestrømmen avtar, noe som fører til en reduksjon i dreiemomentet.

Steppermotoren kan fungere normalt ved lav hastighet, men hvis den overstiger en viss hastighet, starter den ikke, og det kommer en plystrelyd.

Steppermotoren har en teknisk parameter: startfrekvens uten belastning, det vil si at steppermotoren kan startes normalt ved pulsfrekvens uten belastning. Hvis pulsfrekvensen er høyere enn verdien, kan ikke motoren starte normalt, noe som kan føre til at motoren blir utagrert eller blokkert.

Ved belastning bør startfrekvensen være lavere. Hvis motoren skal oppnå høy rotasjonshastighet, bør pulsfrekvensen ha en akselerasjonsprosess, dvs. at startfrekvensen er lavere, og deretter stiger til ønsket høy frekvens (motorhastighet fra lav hastighet til høy hastighet) ved en viss akselerasjon.

Hvorfor gjøresteppermotorermå kontrolleres med hastighetsreduksjon
Hastigheten til en steppermotor avhenger av pulsfrekvensen, antall rotortenner og antall slag. Vinkelhastigheten er proporsjonal med pulsfrekvensen og er synkronisert i tid med pulsen. Hvis antall rotortenner og antall løpende slag er sikre, kan ønsket hastighet oppnås ved å kontrollere pulsfrekvensen. Siden steppermotoren startes ved hjelp av sitt synkrone dreiemoment, er startfrekvensen ikke høy for ikke å miste trinn. Spesielt når effekten øker, øker rotordiameteren, tregheten øker, og startfrekvensen og den maksimale løpefrekvensen kan avvike med så mye som ti ganger.

Startfrekvenskarakteristikken til steppermotoren er slik at steppermotoren ikke kan starte direkte når driftsfrekvensen, men har en oppstartsprosess, det vil si at den gradvis går opp fra lav hastighet til driftshastigheten. Når driftsfrekvensen ikke stopper umiddelbart, kan den ikke stoppes, men ha en høyhastighets gradvis hastighetsreduksjon til null.

Derfor må driften av steppermotoren generelt gå gjennom tre trinn med akselerasjon, jevn hastighet og retardasjon, der akselerasjons- og retardasjonsprosessen må være så kort som mulig, og konstant hastighetstid må være så lang som mulig. Spesielt i arbeid som krever rask respons, må tiden som kreves for å løpe fra startpunktet til slutten være den korteste, noe som må kreve den korteste akselerasjons- og retardasjonsprosessen, og høyest mulig hastighet ved konstant hastighet.

Akselerasjons- og retardasjonsalgoritmer er en av nøkkelteknologiene innen bevegelseskontroll, og en av nøkkelfaktorene for å oppnå høy hastighet og høy effektivitet. Innen industriell kontroll kreves det på den ene siden at prosesseringsprosessen er jevn og stabil, med liten fleksibilitetspåvirkning; på den andre siden krever den rask responstid og rask reaksjon. Med forutsetningen om å sikre kontrollnøyaktighet for å forbedre prosesseringseffektiviteten, for å oppnå jevn og stabil mekanisk bevegelse, har dagens industrielle prosessering vært å løse nøkkelproblemet. Akselerasjons- og retardasjonsalgoritmene som vanligvis brukes i dagens bevegelseskontrollsystemer inkluderer hovedsakelig: trapesformet kurveakselerasjon og retardasjon, eksponensiell kurveakselerasjon og retardasjon, S-formet kurveakselerasjon og retardasjon, parabolsk kurveakselerasjon og retardasjon, etc.

Trapesformet kurveakselerasjon og retardasjon
Definisjon: Akselerasjon/retardasjon på en lineær måte (akselerasjon/retardasjon fra starthastighet til målhastighet) med et visst forhold

Beregningsformel: v(t)=Vo+at

Fordeler og ulemper: Trapesformet kurve kjennetegnes av en enkel algoritme, mindre tidkrevende, rask respons, høy effektivitet og enkel implementering. Imidlertid er de ensartede akselerasjons- og retardasjonstrinnene ikke i samsvar med steppermotorens hastighetsendringslov, og overgangspunktet mellom variabel hastighet og ensartet hastighet kan ikke være jevnt. Derfor brukes denne algoritmen hovedsakelig i applikasjoner der kravene til akselerasjons- og retardasjonsprosessen ikke er høye.

Eksponentiell kurveakselerasjon og retardasjon
Definisjon: Det betyr akselerasjon og retardasjon ved hjelp av eksponensiell funksjon.

Evalueringsindeks for akselerasjons- og retardasjonskontroll:
1. Maskinens bane og posisjonsfeil bør være så liten som mulig.

2. Maskinbevegelsesprosessen er jevn, jitteren er liten, og responsen er rask

3, akselerasjons- og retardasjonsalgoritmen bør være så enkel som mulig, enkel å implementere og kan oppfylle kravene til sanntidskontroll

Hvis du ønsker å kommunisere og samarbeide med oss, er du velkommen til å kontakte oss.
Vi samarbeider tett med kundene våre, lytter til deres behov og handler ut fra deres forespørsler. Vi tror at et vinn-vinn-partnerskap er basert på produktkvalitet og kundeservice.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. er en profesjonell forsknings- og produksjonsorganisasjon som fokuserer på motorforskning og -utvikling, helhetlige løsninger for motorapplikasjoner, samt prosessering og produksjon av motorprodukter. Ltd. har spesialisert seg på produksjon av mikromotorer og tilbehør siden 2011. Våre hovedprodukter: miniatyrsteppermotorer, girmotorer, girmotorer, undervannspropeller og motordrivere og -kontrollere.

Teamet vårt har over 20 års erfaring med design, utvikling og produksjon av mikromotorer, og kan utvikle produkter og bistå designkunder i henhold til spesielle behov! For tiden selger vi hovedsakelig til kunder i hundrevis av land i Asia, Nord-Amerika og Europa, som USA, Storbritannia, Korea, Tyskland, Canada, Spania, osv. Vår forretningsfilosofi om «integritet og pålitelighet, kvalitetsorientert» og verdinormer om «kunden først» forfekter ytelsesorientert innovasjon, samarbeid og effektiv bedriftsånd for å etablere en «bygg og del»-strategi. Det endelige målet er å skape maksimal verdi for kundene våre.