No campo da enxeñaría é ben sabido que as tolerancias mecánicas teñen un gran efecto na precisión e precisión de cada tipo de dispositivo imaxinable independentemente do seu uso. Este feito tamén é certomotores paso a paso. Por exemplo, un motor paso a paso construído estándar ten un nivel de tolerancia de aproximadamente ± 5 por cento de erro por paso. Estes son erros non acumulativos, por certo. A maioría dos motores paso a paso móvense 1,8 graos por paso, o que resulta nun rango de erro potencial de 0,18 graos, aínda que estamos a falar de 200 pasos por rotación (consulta a Figura 1).
Motores paso a paso de 2 fases - Serie GSSD
Pasos en miniatura para a precisión
Cunha precisión estándar, non acumulativa, de ± 5 por cento, a primeira e máis lóxica forma de aumentar a precisión é facer un micro paso do motor. O micro paso é un método de control de motores paso a paso que consegue non só unha resolución máis alta, senón un movemento máis suave a baixas velocidades, o que pode ser un gran beneficio nalgunhas aplicacións.
Comecemos co noso ángulo de paso de 1,8 graos. Este ángulo de paso significa que a medida que o motor ralentiza cada paso convértese nunha parte máis grande do conxunto. A velocidades cada vez máis lentas, o tamaño do paso relativamente grande provoca un engranaxe no motor. Unha forma de aliviar esta diminución da suavidade de funcionamento a velocidades lentas é reducir o tamaño de cada paso do motor. Aquí é onde o micro step convértese nunha alternativa importante.
O micro paso conséguese mediante a modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar a corrente aos devanados do motor. O que ocorre é que o controlador do motor envía dúas ondas senoidal de voltaxe aos devanados do motor, cada un dos cales está desfasado 90 graos co outro. Así, mentres a corrente aumenta nun enrolamento, diminúe no outro para producir unha transferencia gradual de corrente, o que resulta nun movemento máis suave e unha produción de par máis consistente do que se obterá cun control estándar de paso completo (ou incluso medio paso común). (ver Figura 2).
dun só eixecontrolador de motor paso a paso + controlador funciona
Ao decidir un aumento da precisión baseado no control de micro pasos, os enxeñeiros teñen que considerar como isto afecta ao resto das características do motor. Aínda que a suavidade da entrega de par, o movemento a baixa velocidade e a resonancia poden mellorarse usando micropasos, as limitacións típicas no deseño do control e do motor impiden que alcancen as súas características xerais ideais. Debido ao funcionamento dun motor paso a paso, as unidades micropaso só poden aproximarse a unha onda sinusoidal verdadeira. Isto significa que algunhas ondulacións de par, resonancia e ruído permanecerán no sistema aínda que cada un destes se reduce moito nunha operación de micro pasos.
Precisión mecánica
Outro axuste mecánico para obter precisión no seu motor paso a paso é utilizar unha carga de inercia máis pequena. Se o motor está unido a unha gran inercia cando intenta parar, a carga provocará unha lixeira rotación excesiva. Debido a que adoita ser un pequeno erro, pódese usar o controlador do motor para corrixilo.
Finalmente, volvemos ao controlador. Este método pode levar un esforzo de enxeñería. Para mellorar a precisión, pode querer utilizar un controlador que estea optimizado especificamente para o motor que escolleu utilizar. Este é un método moi preciso para incorporar. Canto mellor sexa a capacidade do controlador para manipular a corrente do motor con precisión, máis precisión poderá obter do motor paso a paso que está a usar. Isto débese a que o controlador regula exactamente a cantidade de corrente que reciben os enrolamentos do motor para iniciar o movemento de pasos.
A precisión nos sistemas de movemento é un requisito común dependendo da aplicación. Comprender como funciona o sistema paso a paso para crear precisión permite que un enxeñeiro aproveite as tecnoloxías dispoñibles, incluídas as utilizadas na creación dos compoñentes mecánicos de cada motor.
Hora de publicación: 19-Oct-2023
