In condizioni di normale funzionamento, ilmotore passo-passoIl motore si sposta di un angolo di passo, ovvero di un passo in avanti, per ogni impulso di controllo ricevuto. Se gli impulsi di controllo vengono immessi in modo continuo, il motore ruota di conseguenza in modo continuo. La perdita di passo del motore include la perdita di passo e il superamento del passo. Quando il passo viene perso, il numero di passi avanzati dal rotore è inferiore al numero di impulsi; quando il passo viene superato, il numero di passi avanzati dal rotore è superiore al numero di impulsi. Il numero di passi per una perdita di passo e per un superamento del passo è pari a un multiplo intero del numero di battiti di funzionamento. Una grave perdita di passo farà sì che il rotore rimanga in una posizione o vibri attorno a una posizione, mentre un grave superamento del passo farà sì che il motore superi il punto di rotazione.
Perdita di causa e strategia del passo
(1) L'accelerazione del rotore è più lenta del campo magnetico rotante delmotore passo-passo
Spiegazione:
Quando l'accelerazione del rotore è inferiore alla velocità di rotazione del campo magnetico del motore passo-passo, ovvero inferiore alla velocità di cambio di fase, il motore passo-passo genera uno sfasamento. Ciò è dovuto a un'insufficiente potenza in ingresso al motore e alla coppia di sincronizzazione generata nel motore passo-passo, che non consente alla velocità del rotore di seguire la velocità di rotazione del campo magnetico dello statore, causando quindi lo sfasamento. Poiché la coppia dinamica in uscita di un motore passo-passo diminuisce all'aumentare della frequenza di funzionamento continuo, qualsiasi frequenza operativa superiore a tale valore produrrà una perdita di passo. Questa perdita di passo indica che il motore passo-passo non ha una coppia sufficiente e non ha una capacità di trascinamento adeguata.
Soluzione:
a. Aumentare la coppia elettromagnetica generata dal motore passo-passo stesso. Ciò può avvenire aumentando la corrente di pilotaggio nell'intervallo di corrente nominale; se nell'intervallo di alta frequenza la coppia non è sufficiente, è possibile migliorare la tensione di pilotaggio del circuito di pilotaggio; utilizzare un motore passo-passo ad alta coppia, ecc. b. Ridurre la coppia necessaria al motore passo-passo per vincere. Ciò può essere fatto riducendo opportunamente la frequenza di funzionamento del motore per aumentare la coppia di uscita del motore; impostare un tempo di accelerazione più lungo in modo che il rotore ottenga energia sufficiente.
(2) La velocità media del rotore è superiore alla velocità media di rotazione del campo magnetico dello statore
Spiegazione:
La velocità media del rotore è superiore alla velocità di rotazione media del campo magnetico dello statore. Quando lo statore viene alimentato ed eccitato per un periodo di tempo più lungo rispetto al tempo necessario al rotore per compiere un ulteriore passo, il rotore acquisisce troppa energia durante il processo di passo, il che fa aumentare la coppia di uscita prodotta dal motore passo-passo, causando quindi un superamento del passo. Quando il motore passo-passo viene utilizzato per azionare meccanismi che muovono il carico verso l'alto e verso il basso, è più probabile che si verifichi il fenomeno del superamento del passo, a causa del fatto che la coppia richiesta dal motore diminuisce quando il carico si muove verso il basso.
Soluzione:
Ridurre la corrente di azionamento del motore passo-passo per diminuire la coppia erogata dal motore stesso.
(3) Inerzia delmotore passo-passoe il carico che trasporta
Spiegazione:
A causa dell'inerzia del motore passo-passo stesso e del carico che trasporta, il motore non può essere avviato e arrestato immediatamente durante il funzionamento; si verifica infatti una perdita di passo durante l'avvio e un superamento del limite durante l'arresto.
Soluzione:
Attraverso un processo di accelerazione e decelerazione, ovvero partendo da una velocità inferiore, accelerando gradualmente fino a raggiungere una determinata velocità operativa e quindi decelerando gradualmente fino all'arresto, un controllo preciso e graduale dell'accelerazione e della decelerazione è fondamentale per garantire un funzionamento affidabile, efficiente e accurato del sistema di azionamento del motore passo-passo.
(4) Risonanza del motore passo-passo
Spiegazione:
Anche la risonanza è causa di perdita di passo. Quando il motore passo-passo è in funzione continua, se la frequenza dell'impulso di controllo è uguale alla frequenza intrinseca del motore, si verifica risonanza. Durante il periodo di un impulso di controllo, la vibrazione non viene sufficientemente attenuata e, con l'arrivo dell'impulso successivo, l'errore dinamico in prossimità della frequenza di risonanza risulta massimo, causando la perdita di passo del motore.
Soluzione:
Ridurre opportunamente la corrente di pilotaggio del motore passo-passo; utilizzare il metodo di pilotaggio a suddivisione; utilizzare metodi di smorzamento, incluso lo smorzamento meccanico. Tutti i metodi sopra descritti possono eliminare efficacemente le oscillazioni del motore ed evitare il fenomeno della perdita di sincronismo.
(5) Perdita del polso quando si cambia direzione
Spiegazione:
Si dimostra che è preciso in qualsiasi direzione, ma accumula deviazione non appena si cambia direzione, e più volte viene cambiato, maggiore è la deviazione.
Soluzione:
I driver stepper generali sui segnali di direzione e impulso hanno determinati requisiti, come ad esempio: la direzione del segnale nel primo impulso lungo il fronte di salita o di discesa (i requisiti dei diversi driver non sono gli stessi) prima dell'arrivo di alcuni microsecondi da determinare, altrimenti ci sarà un impulso dell'angolo di funzionamento e la necessità effettiva di girare nella direzione opposta e infine il fenomeno di guasto si manifesta in più vai più polarizzato, più piccolo è il guasto più pronunciato, la soluzione è principalmente utilizzata nel software per cambiare la logica di invio di un impulso La soluzione è principalmente utilizzare il software per cambiare la logica di invio degli impulsi o aggiungere un ritardo.
(6) Difetti del software
Spiegazione:
Le procedure di controllo possono portare alla perdita di un passaggio; è necessario verificare che il programma di controllo non rappresenti un problema.
Soluzione:
Non riuscendo a individuare la causa del problema per un certo periodo, alcuni ingegneri lasciano funzionare il motore passo-passo per un certo lasso di tempo per ritrovare il punto di azzeramento iniziale.
Data di pubblicazione: 19 marzo 2024