Il fuori passo dovrebbe essere un impulso mancante che non si muove nella posizione specificata. Il superamento dovrebbe essere l'opposto del fuori passo, ovvero il movimento oltre la posizione specificata.
motori passo-passoSono spesso utilizzati nei sistemi di controllo del movimento dove il controllo è semplice o dove è richiesto un basso costo. Il vantaggio principale è che la posizione e la velocità sono controllate in anello aperto. Ma proprio perché si tratta di un controllo in anello aperto, la posizione del carico non ha feedback sull'anello di controllo e il motore passo-passo deve rispondere correttamente a ogni variazione di eccitazione. Se la frequenza di eccitazione non viene selezionata correttamente, il motore passo-passo non sarà in grado di muoversi nella nuova posizione. La posizione effettiva del carico sembra essere in errore permanente rispetto alla posizione prevista dal controllore, ovvero si ipotizza un fenomeno di fuori passo o di overshoot. Pertanto, nel sistema di controllo in anello aperto del motore passo-passo, prevenire la perdita di passo e l'overshoot è la chiave per il normale funzionamento del sistema di controllo in anello aperto.
I fenomeni di fuori fase e di superamento si verificano quando ilmotore passo-passoAvvia e arresta, rispettivamente. In generale, il limite di frequenza di avvio del sistema è relativamente basso, mentre la velocità operativa richiesta è spesso relativamente alta. Se il sistema viene avviato direttamente alla velocità di funzionamento richiesta, poiché la velocità ha superato il limite, la frequenza di avvio non può essere avviata correttamente, iniziando con un passo perso, il motore passo-passo non può avviarsi affatto, con conseguente blocco della rotazione. Dopo che il sistema è in funzione, se viene raggiunto il punto finale, l'invio di impulsi viene interrotto immediatamente, in modo che si arresti immediatamente; quindi, a causa dell'inerzia del sistema, il motore passo-passo ruoterà nella posizione di equilibrio desiderata dal controller.
Per superare il fenomeno di perdita di passo e di overshoot, è necessario aggiungere un controllo di accelerazione e decelerazione appropriato al sistema di avvio e arresto. Generalmente utilizziamo: una scheda di controllo del movimento per l'unità di controllo superiore, un PLC con funzioni di controllo per l'unità di controllo superiore e un microcontrollore per l'unità di controllo superiore per controllare l'accelerazione e la decelerazione del movimento, in modo da superare il fenomeno di perdita di passo e overshoot.
In termini semplici: quando il driver passo-passo riceve un segnale a impulsi, aziona ilmotore passo-passoPer ruotare di un angolo fisso (e angolo di passo) nella direzione impostata. È possibile controllare il numero di impulsi per controllare l'entità dello spostamento angolare, in modo da ottenere un posizionamento accurato; allo stesso tempo, è possibile controllare la frequenza degli impulsi per controllare la velocità e l'accelerazione di rotazione del motore, in modo da raggiungere lo scopo di regolazione della velocità. Il motore passo-passo ha un parametro tecnico: la frequenza di avvio a vuoto, ovvero il motore passo-passo può avviarsi normalmente in caso di frequenza di impulsi a vuoto. Se la frequenza degli impulsi è superiore alla frequenza di avvio a vuoto, il motore passo-passo non può avviarsi correttamente, potrebbe verificarsi una perdita di passi o un fenomeno di blocco. In caso di carico, la frequenza di avvio dovrebbe essere inferiore. Se il motore deve ruotare ad alta velocità, la frequenza degli impulsi dovrebbe avere un processo di accelerazione ragionevole, ovvero la frequenza di avvio deve essere bassa e poi aumentare fino all'alta frequenza desiderata a una certa accelerazione (la velocità del motore aumenta da bassa ad alta velocità).
Frequenza di avvio = velocità di avvio × numero di passi per rivoluzione.La velocità di avviamento a vuoto è quella in cui il motore passo-passo ruota direttamente senza accelerazione o decelerazione, senza carico. Quando il motore passo-passo ruota, l'induttanza di ciascuna fase dell'avvolgimento del motore forma un potenziale elettrico inverso; maggiore è la frequenza, maggiore è il potenziale elettrico inverso. Sotto la sua azione, la frequenza (o la velocità) del motore aumenta e la corrente di fase diminuisce, con conseguente diminuzione della coppia.
Supponiamo: la coppia di uscita totale del riduttore è T1, la velocità di uscita è N1, il rapporto di riduzione è 5:1 e l'angolo di passo del motore passo-passo è A. Quindi la velocità del motore è: 5*(N1), quindi la coppia di uscita del motore dovrebbe essere (T1)/5 e la frequenza operativa del motore dovrebbe essere
5*(N1)*360/A, quindi dovresti guardare la curva caratteristica momento-frequenza: il punto di coordinata [(T1)/5, 5*(N1)*360/A] non è al di sotto della curva caratteristica di frequenza (curva momento-frequenza iniziale). Se è al di sotto della curva momento-frequenza, puoi selezionare questo motore. Se è al di sopra della curva momento-frequenza, non puoi selezionare questo motore perché non girerà correttamente o non girerà affatto.
Si determina lo stato di lavoro, è necessario determinare la velocità massima, se determinata, quindi è possibile calcolare in base alla formula fornita sopra, (in base alla velocità di rotazione massima e alla dimensione del carico, è possibile determinare se il motore passo-passo scelto ora è adatto, in caso contrario è necessario anche sapere che tipo di motore passo-passo scegliere).
Inoltre, il motore passo-passo all'avvio dopo il carico può rimanere invariato e quindi aumentare la frequenza, perché ilmotore passo-passoLa curva della frequenza del momento dovrebbe in realtà averne due, quella che dovrebbe essere la curva della frequenza del momento iniziale e l'altra che dovrebbe essere quella della frequenza del momento; questa curva rappresenta il significato di: avviare il motore alla frequenza di avvio, dopo il completamento dell'avvio è possibile aumentare il carico, ma il motore non perderà lo stato di passo; oppure avviare il motore alla frequenza di avvio, in caso di carico costante, è possibile aumentare opportunamente la velocità di funzionamento, ma il motore non perderà lo stato di passo.
Quanto sopra è l'introduzione del fuori passo e dell'overshoot del motore passo-passo.
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Data di pubblicazione: 03-04-2023