Motore passo-passoprincipio di funzionamento
Normalmente, il rotore di un motore è un magnete permanente. Quando la corrente scorre attraverso l'avvolgimento dello statore, quest'ultimo produce un campo magnetico vettoriale. Questo campo magnetico fa ruotare il rotore di un angolo tale che la direzione della coppia di campi magnetici del rotore coincida con quella del campo dello statore. Quando il campo magnetico vettoriale dello statore ruota di un angolo,
Motore passo-passoè un tipo di motore a induzione, il suo principio di funzionamento è l'uso di un circuito elettronico, la corrente continua in un alimentatore a condivisione di tempo, corrente di controllo della temporizzazione multifase, con questa corrente per l'alimentatore del motore passo-passo, il motore passo-passo può funzionare correttamente, il driver è per l'alimentatore a condivisione di tempo del motore passo-passo, controller di temporizzazione multifase.
Ogni volta che viene ricevuto un impulso elettrico, il motore ruota in avanti di un angolo di un passo. Lo spostamento angolare in uscita è proporzionale al numero di impulsi in ingresso, mentre la velocità è proporzionale alla frequenza degli impulsi. Modificando l'ordine di eccitazione degli avvolgimenti, il motore inverte il senso di rotazione. È quindi possibile controllare il numero di impulsi, la frequenza e l'ordine di eccitazione di ciascuna fase dell'avvolgimento del motore per controllare la rotazione del motore passo-passo.
La precisione del motore passo-passo generico è pari al 3-5% dell'angolo di passo e non si accumula.
La coppia di un motore passo-passo diminuisce all'aumentare della velocità. Quando il motore passo-passo ruota, l'induttanza di ciascuna fase dell'avvolgimento del motore formerà un potenziale elettrico inverso; maggiore è la frequenza, maggiore è il potenziale elettrico inverso. Sotto la sua azione, la frequenza (o velocità) del motore aumenta e la corrente di fase diminuisce, il che porta a una diminuzione della coppia.
Il motore passo-passo può funzionare normalmente a bassa velocità, ma se supera una certa velocità non si avvia e produce un fischio.
Il motore passo-passo ha un parametro tecnico: frequenza di avvio a vuoto, ovvero il motore passo-passo in caso di frequenza di impulsi a vuoto può essere avviato normalmente, se la frequenza di impulsi è superiore al valore, il motore non può avviarsi normalmente, potrebbe verificarsi un fuori passo o un blocco.
In caso di carico, la frequenza di avviamento dovrebbe essere inferiore. Se il motore deve raggiungere un'alta velocità di rotazione, la frequenza degli impulsi dovrebbe subire un processo di accelerazione, ovvero la frequenza di avviamento dovrebbe essere inferiore e poi aumentare fino all'alta frequenza desiderata (velocità del motore da bassa ad alta velocità) con una certa accelerazione.
Perché faremotori passo-passodevono essere controllati con riduzione della velocità
La velocità di un motore passo-passo dipende dalla frequenza degli impulsi, dal numero di denti del rotore e dal numero di battiti. La sua velocità angolare è proporzionale alla frequenza degli impulsi ed è sincronizzata con l'impulso. Pertanto, se il numero di denti del rotore e il numero di battiti sono determinati, la velocità desiderata può essere ottenuta controllando la frequenza degli impulsi. Poiché il motore passo-passo viene avviato con l'aiuto della sua coppia sincrona, la frequenza di avviamento non è elevata per evitare perdite di passo. In particolare, all'aumentare della potenza, il diametro del rotore aumenta, l'inerzia aumenta e la frequenza di avviamento e la frequenza massima di funzionamento possono differire fino a dieci volte.
Le caratteristiche della frequenza di avvio del motore passo-passo sono tali che l'avvio del motore passo-passo non può raggiungere direttamente la frequenza operativa, ma deve avere un processo di avvio, ovvero da una bassa velocità gradualmente salire fino alla velocità operativa. L'arresto quando la frequenza operativa non può scendere immediatamente a zero, ma deve avere un processo di riduzione graduale della velocità ad alta velocità fino a zero.
Pertanto, il funzionamento del motore passo-passo deve generalmente attraversare tre fasi: accelerazione, velocità uniforme e decelerazione, con il processo di accelerazione e decelerazione il più breve possibile e il tempo di velocità costante il più lungo possibile. Soprattutto nei lavori che richiedono una risposta rapida, il tempo necessario per percorrere il tratto dal punto di partenza alla fine è il più breve possibile, il che richiede il processo di accelerazione e decelerazione più breve possibile e la massima velocità a velocità costante.
Gli algoritmi di accelerazione e decelerazione sono una delle tecnologie chiave nel controllo del movimento e uno dei fattori chiave per ottenere alta velocità ed efficienza. Nel controllo industriale, da un lato, il processo di elaborazione deve essere fluido e stabile, con un impatto minimo sulla flessibilità; dall'altro, richiede tempi di risposta rapidi e reazioni rapide. Con la premessa di garantire la precisione del controllo per migliorare l'efficienza di elaborazione, per ottenere un movimento meccanico fluido e stabile, l'attuale elaborazione industriale si è posta l'obiettivo di risolvere il problema chiave. Gli algoritmi di accelerazione e decelerazione comunemente utilizzati negli attuali sistemi di controllo del movimento includono principalmente: accelerazione e decelerazione su curve trapezoidali, accelerazione e decelerazione su curve esponenziali, accelerazione e decelerazione su curve a S, accelerazione e decelerazione su curve paraboliche, ecc.
Accelerazione e decelerazione della curva trapezoidale
Definizione: Accelerazione/decelerazione in modo lineare (accelerazione/decelerazione dalla velocità iniziale alla velocità target) con un certo rapporto
Formula di calcolo: v(t)=Vo+at
Vantaggi e svantaggi: la curva trapezoidale è caratterizzata da un algoritmo semplice, tempi di risposta ridotti, risposta rapida, elevata efficienza e facile implementazione. Tuttavia, le fasi di accelerazione e decelerazione uniformi non sono conformi alla legge di variazione della velocità del motore passo-passo e il punto di transizione tra velocità variabile e velocità uniforme non può essere fluido. Pertanto, questo algoritmo viene utilizzato principalmente in applicazioni in cui i requisiti per il processo di accelerazione e decelerazione non sono elevati.
Accelerazione e decelerazione della curva esponenziale
Definizione: Significa accelerazione e decelerazione tramite funzione esponenziale.
Indice di valutazione del controllo di accelerazione e decelerazione:
1. L'errore di traiettoria e posizione della macchina dovrebbe essere il più piccolo possibile
2. Il processo di movimento della macchina è fluido, il jitter è piccolo e la risposta è veloce
3, l'algoritmo di accelerazione e decelerazione dovrebbe essere il più semplice possibile, facile da implementare e in grado di soddisfare i requisiti di controllo in tempo reale
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Data di pubblicazione: 27-06-2023