Come si rallentano i motori passo-passo?

motori passo-passoI motori passo-passo sono dispositivi elettromeccanici che convertono direttamente gli impulsi elettrici in movimento meccanico. Controllando la sequenza, la frequenza e il numero di impulsi elettrici applicati alle bobine del motore, è possibile controllare la direzione, la velocità e l'angolo di rotazione dei motori passo-passo. Senza l'ausilio di un sistema di controllo a circuito chiuso con feedback e rilevamento della posizione, è possibile ottenere un controllo preciso della posizione e della velocità utilizzando un semplice sistema di controllo a circuito aperto a basso costo, costituito da un motore passo-passo e dal relativo driver.

Il motore passo-passo, in quanto elemento esecutivo, è uno dei prodotti chiave della meccatronica, ampiamente utilizzato in vari sistemi di controllo dell'automazione. Con lo sviluppo della tecnologia microelettronica e della tecnologia di produzione di precisione, la domanda di motori passo-passo è in costante aumento, e i motori passo-passo e i meccanismi di trasmissione a ingranaggi, combinati con i riduttori, sono sempre più presenti in diversi scenari applicativi. Oggigiorno, è fondamentale che tutti comprendano questo tipo di meccanismo di trasmissione a ingranaggi.

Come deceleraremotore passo-passo?

Essendo un motore di azionamento comunemente utilizzato e ampiamente impiegato, il motore passo-passo viene solitamente utilizzato insieme a dispositivi di decelerazione per ottenere un effetto di trasmissione ideale; i dispositivi e i metodi di decelerazione comunemente utilizzati per i motori passo-passo includono riduttori, encoder, controllori, segnali a impulsi e così via.

Decelerazione del segnale a impulsi: la velocità del motore passo-passo si basa sulle variazioni del segnale a impulsi in ingresso. Teoricamente, dando al driver un impulso, ilmotore passo-passoruota di un angolo di passo (suddiviso per un angolo di passo suddiviso). In pratica, se il segnale a impulsi cambia troppo rapidamente, il motore passo-passo, a causa dell'effetto di smorzamento della forza elettromotrice inversa interna, la reazione magnetica tra rotore e statore non sarà in grado di seguire le variazioni del segnale elettrico, il che porterà a blocchi e perdita di passi.

Decelerazione tramite riduttore: il motore passo-passo, dotato di un riduttore, viene utilizzato insieme. L'uscita del motore passo-passo ad alta velocità e bassa coppia, collegata al riduttore, forma una trasmissione a ingranaggi interni di riduzione tramite il rapporto di riduzione. L'uscita ad alta velocità del motore passo-passo viene ridotta, migliorando la coppia di trasmissione, per ottenere un effetto di trasmissione ideale. L'effetto di decelerazione dipende dal rapporto di riduzione del riduttore: maggiore è il rapporto di riduzione, minore è la velocità di uscita e viceversa.

Velocità di controllo esponenziale della curva: curva esponenziale, nella programmazione del software, il primo calcolo della costante di tempo memorizzata nella memoria del computer, lavoro punta alla selezione. Solitamente, il tempo di accelerazione e decelerazione per completare il motore passo-passo è superiore a 300 ms. Se si utilizza un tempo di accelerazione e decelerazione troppo breve, per la stragrande maggioranza deimotori passo-passo, sarà difficile ottenere una rotazione ad alta velocità del motore passo-passo.

Decelerazione controllata da encoder: il controllo PID, come metodo di controllo semplice e pratico, è ampiamente utilizzato negli azionamenti per motori passo-passo. Si basa sul valore dato r(t) e sul valore di uscita effettivo c(t) che costituisce la deviazione di controllo e(t), la deviazione proporzionale, integrale e differenziale attraverso una combinazione lineare della grandezza di controllo, controllo dell'oggetto controllato. Il sensore di posizione integrato viene utilizzato in un motore passo-passo ibrido bifase e un regolatore di velocità PI autoregolante è progettato sulla base del rilevatore di posizione e del controllo vettoriale, che può fornire caratteristiche transitorie soddisfacenti in condizioni operative variabili. In base al modello matematico del motore passo-passo, viene progettato il sistema di controllo PID del motore passo-passo e l'algoritmo di controllo PID viene utilizzato per ottenere la grandezza di controllo, in modo da controllare il motore per spostarsi nella posizione specificata.

Infine, il controllo viene verificato tramite simulazione per accertare che presenti buone caratteristiche di risposta dinamica. L'utilizzo di un controllore PID offre vantaggi quali semplicità strutturale, robustezza, affidabilità e così via, ma non è in grado di gestire efficacemente le informazioni incerte presenti nel sistema.