Steppermotor accelerations- og decelerationskontrol

Steppermotorarbejdsprincip
Normalt er en motors rotor en permanent magnet. Når strøm flyder gennem statorviklingen, producerer statorviklingen et vektormagnetfelt. Dette magnetfelt driver rotoren til at rotere med en vinkel, så retningen af ​​rotorens par af magnetfelter falder sammen med retningen af ​​statorfeltet. Når statorens vektormagnetfelt roterer med en vinkel.

Steppermotorer en slags induktionsmotor, dens arbejdsprincip er brugen af ​​et elektronisk kredsløb, der sender jævnstrømmen ind i en tidsdelingsstrømforsyning, flerfaset timingstyringsstrøm, med denne strøm til steppermotorens strømforsyning, kan steppermotoren fungere korrekt, og driveren er til steppermotorens tidsdelingsstrømforsyning, flerfaset timingstyring.

Hver indgang genererer en elektrisk puls, og motoren roterer et trin fremad med en vinkel. Dens udgangsvinkelforskydning er proportional med antallet af indgangspulser, og hastigheden er proportional med pulsfrekvensen. Ændrer du rækkefølgen af ​​viklingsaktivering, vil motoren reversere. Således kan du styre antallet af pulser, frekvensen og rækkefølgen af ​​aktivering af hver fase i motorviklingen for at styre steppermotorens rotation.

Nøjagtigheden af ​​den generelle steppermotor er 3-5% af stepvinklen, og den akkumuleres ikke.

Steppermotorens drejningsmoment vil falde, når hastigheden øges. Når steppermotoren roterer, vil induktansen af ​​hver fase i motorviklingen danne et omvendt elektrisk potentiale; jo højere frekvensen er, desto større er det omvendte elektriske potentiale. Under dens påvirkning øges motorfrekvensen (eller hastigheden), og fasestrømmen falder, hvilket fører til et fald i drejningsmomentet.

Steppermotoren kan fungere normalt ved lav hastighed, men hvis den overstiger en bestemt hastighed, starter den ikke, og der høres en fløjtende lyd.

Steppermotoren har en teknisk parameter: startfrekvens uden belastning, det vil sige, at steppermotoren kan startes normalt i tilfælde af pulsfrekvens uden belastning. Hvis pulsfrekvensen er højere end værdien, kan motoren ikke starte normalt, hvilket kan føre til ude af trit eller blokering.

I tilfælde af belastning bør startfrekvensen være lavere. Hvis motoren skal opnå høj rotationshastighed, bør pulsfrekvensen have en accelerationsproces, dvs. startfrekvensen er lavere og stiger derefter til den ønskede høje frekvens (motorhastighed fra lav hastighed til høj hastighed) ved en bestemt acceleration.

Hvorfor gøresteppermotorerskal kontrolleres med hastighedsreduktion
Steppermotorens hastighed afhænger af pulsfrekvensen, antallet af rotortænder og antallet af slag. Dens vinkelhastighed er proportional med pulsfrekvensen og er synkroniseret i tid med pulsen. Hvis antallet af rotortænder og antallet af løbende slag er sikre, kan den ønskede hastighed opnås ved at styre pulsfrekvensen. Da steppermotoren startes ved hjælp af sit synkrone drejningsmoment, er startfrekvensen ikke høj for ikke at miste trin. Især når effekten stiger, rotordiameteren øges, inertien øges, og startfrekvensen og den maksimale løbefrekvens kan variere med op til ti gange.

Steppermotorens startfrekvenskarakteristika gør det muligt for steppermotoren ikke at nå driftsfrekvensen direkte, men at der sker en opstartsproces, dvs. fra lav hastighed gradvist at stige op til driftshastigheden. Når driftsfrekvensen ikke stoppes med det samme, men at der sker en gradvis hastighedsreduktion med høj hastighed til nul.

Derfor skal steppermotorens drift generelt gå gennem tre trin med acceleration, ensartet hastighed og deceleration, acceleration og deceleration skal være så korte som muligt, og konstant hastighed skal være så lang som muligt. Især i arbejde, der kræver hurtig respons, skal den nødvendige tid fra startpunktet til slutningen være den korteste, hvilket skal kræve den korteste acceleration og deceleration og den højeste hastighed ved konstant hastighed.

Accelerations- og decelerationsalgoritmer er en af ​​nøgleteknologierne inden for bevægelseskontrol og en af ​​nøglefaktorerne for at opnå høj hastighed og høj effektivitet. Inden for industriel kontrol skal behandlingsprocessen på den ene side være jævn og stabil med lille fleksibilitetspåvirkning; på den anden side kræver den hurtig responstid og hurtig reaktion. Med henblik på at sikre kontrolnøjagtighed, forbedre behandlingseffektiviteten og opnå jævn og stabil mekanisk bevægelse har den nuværende industrielle behandling været at løse det centrale problem. De accelerations- og decelerationsalgoritmer, der almindeligvis anvendes i nuværende bevægelseskontrolsystemer, omfatter hovedsageligt: ​​trapezformet kurveacceleration og -deceleration, eksponentiel kurveacceleration og -deceleration, S-formet kurveacceleration og -deceleration, parabolsk kurveacceleration og -deceleration osv.

Trapezformet kurve acceleration og deceleration
Definition: Acceleration/deceleration lineært (acceleration/deceleration fra starthastighed til målhastighed) med et bestemt forhold

Beregningsformel: v(t)=Vo+at

Fordele og ulemper: Trapezkurven er karakteriseret ved en simpel algoritme, mindre tidskrævende, hurtig respons, høj effektivitet og nem implementering. Imidlertid er de ensartede accelerations- og decelerationstrin ikke i overensstemmelse med steppermotorens hastighedsændringslov, og overgangspunktet mellem variabel hastighed og ensartet hastighed kan ikke være jævnt. Derfor bruges denne algoritme hovedsageligt i applikationer, hvor kravene til accelerations- og decelerationsprocessen ikke er høje.

Eksponentiel kurve acceleration og deceleration
Definition: Det betyder acceleration og deceleration ved eksponentiel funktion.

Evalueringsindeks for accelerations- og decelerationskontrol:
1. Maskinens bane og positionsfejl skal være så lille som muligt.

2. Maskinbevægelsesprocessen er jævn, jitteren er lille, og responsen er hurtig.

3, accelerations- og decelerationsalgoritmen skal være så enkel som muligt, nem at implementere og kan opfylde kravene til realtidsstyring.

Hvis du ønsker at kommunikere og samarbejde med os, er du velkommen til at kontakte os.
Vi har et tæt samarbejde med vores kunder, lytter til deres behov og handler ud fra deres ønsker. Vi tror på, at et win-win-partnerskab er baseret på produktkvalitet og kundeservice.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. er en professionel forsknings- og produktionsorganisation med fokus på motorforskning og -udvikling, samlede løsninger til motorapplikationer samt forarbejdning og produktion af motorprodukter. Ltd. har specialiseret sig i fremstilling af mikromotorer og tilbehør siden 2011. Vores hovedprodukter: miniature steppermotorer, gearmotorer, gearmotorer, undervandsmotorer samt motordrivere og -controllere.

Vores team har over 20 års erfaring med design, udvikling og fremstilling af mikromotorer og kan udvikle produkter og hjælpe designkunder med deres særlige behov! I øjeblikket sælger vi primært til kunder i hundredvis af lande i Asien, Nordamerika og Europa, såsom USA, Storbritannien, Korea, Tyskland, Canada, Spanien osv. Vores forretningsfilosofi "integritet og pålidelighed, kvalitetsorienteret" og værdinormer "kunden først" går ind for præstationsorienteret innovation, samarbejde og effektiv iværksætterånd for at etablere en "byg og del". Det endelige mål er at skabe maksimal værdi for vores kunder.