Ma ke ʻano he mea hoʻokani,stepper motorʻO ia kekahi o nā huahana koʻikoʻi o ka mechatronics, i hoʻohana nui ʻia i nā ʻōnaehana mana automation. Me ka hoʻomohala ʻana o ka microelectronics a me ka ʻenehana kamepiula, ke piʻi nei ka koi no nā kaʻa stepper i kēlā me kēia lā, a hoʻohana ʻia lākou i nā ʻano ʻoihana ʻāina.
01 He aha ka astepper motor
ʻO ka mīkini stepper kahi mea electromechanical e hoʻololi pololei i nā pulse uila i ka neʻe mechanical. Ma ke kaohi ʻana i ke kaʻina, ka pinepine a me ka helu o nā pulu uila i hoʻopili ʻia i ka coil kaʻa, hiki ke hoʻokele ʻia ka hoʻokele ʻana o ka kaʻa stepper, ka wikiwiki a me ka huli ʻana. Me ka ʻole o ka hoʻohana ʻana i kahi ʻōnaehana hoʻomalu manaʻo pani pani me ka ʻike kūlana, hiki ke hoʻokō ʻia ke kūlana pololei a me ka hoʻokele wikiwiki me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻōnaehana hoʻokele open-loop maʻalahi i haku ʻia me kahi kaʻa stepper a me kāna mea hoʻokele.
02 stepper motorkumu kumu a me ka loina hana
Hoʻokumu kumu:
ʻO ka loina hana: ka mea hoʻokele kaʻa stepper e like me ka pulse mana waho a me ka hōʻailona kuhikuhi, ma o kāna kaapuni logic kūloko, e hoʻomalu i nā wili kaʻa stepper i kekahi kaʻina manawa i mua a i ʻole e hoʻohuli i ka ikaika, i hiki ai i ke kaʻa i mua / hoʻohuli i ka huli ʻana, a i ʻole laka.
E lawe i 1.8 degere ʻelua-phase stepper motor ma ke ʻano he laʻana: ke hoʻoikaika a hauʻoli nā makani ʻelua, e paʻa a paʻa i ke kūlana. ʻO ka torque kiʻekiʻe loa e hoʻopaʻa ʻia ai ke kaʻa i ka manawa i helu ʻia ʻo ia ka torque paʻa. Inā hoʻohuli hou ʻia ke ʻano i loko o kekahi o nā wili, e hoʻohuli ke kaʻa i hoʻokahi ʻanuʻu (1.8 degere) ma kahi kuhikuhi.
Pēlā nō, inā hoʻololi ke ʻano o ka ʻāwili ʻē aʻe i ka ʻaoʻao, e hoʻohuli ke kaʻa i hoʻokahi ʻanuʻu (1.8 degere) ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe o ka mua. Ke hoʻihoʻi hou ʻia nā ʻauwai ma o nā wili wili i ka hauʻoli, e hoʻohuli ke kaʻa i kahi ʻanuʻu mau i ka kuhikuhi i hāʻawi ʻia me ka pololei loa. No ka 1.8 degere o ʻelua-phase stepper kaʻa kaʻa kaʻa o ka hebedoma e lawe i 200 mau ʻanuʻu.
ʻElua mau ʻano wiliwili i nā kaʻa stepper ʻelua: bipolar a me unipolar. ʻO nā motika bipolar hoʻokahi wale nō wili wili i kēlā me kēia pae, ʻo ke kaʻa kaʻa hoʻomau mau o ka manawa i loko o ka puʻupuʻu hoʻokahi e hoʻololi mau i ka excitation, ʻo ka hoʻolālā ʻana o ke kaʻa kaʻa e pono ai ʻewalu mau hoʻololi uila no ka hoʻololi ʻana.
Loaʻa i nā motika unipolar ʻelua wili wili o ka polarity kū'ē i kēlā me kēia māhele, a me ka moto
kahuli mau ma ka hooikaika ana i na wili wili elua ma ka mahele hookahi.
Hoʻolālā ʻia ke kaapuni kaʻa e koi i ʻehā mau hoʻololi uila. I ka bipolar
ʻO ke ʻano hoʻokele, hoʻonui ʻia ka torque pukana o ke kaʻa ma kahi o 40% i hoʻohālikelike ʻia i ka
unipolar drive mode no ka mea he 100% hauʻoli nā wili wili o kēlā me kēia māhele.
03, Haawe motor stepper
A. Hoʻouka manawa (Tf)
Tf = G * r
G: Hoʻouka kaumaha
r: radius
B. Haawe Inertia (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Kg * knm)
M: Haawe nuipa
R1: Puke o ke apo i waho
R2: Ka lōʻihi o ke apo i loko
dω/dt: Ka wikiwiki ʻana
04, kaʻa kaʻa stepper māmā-torque curve
He hōʻike koʻikoʻi ka ʻōkuhi wikiwiki-torque o nā hiʻohiʻona puka o ka stepper
nā motika.
A. Stepper kaʻa kaʻa hana alapinepine kiko
ʻO ka waiwai wikiwiki o ka kaʻa kaʻa stepper ma kekahi wahi.
n = q * Hz / (360 * D)
n: hoʻi/sec
Hz: Waiwai alapine
D: Kaapuni kaapuni waiwai interpolation
q: kaʻaʻa stepper ʻeneʻe ʻanuʻu
No ka laʻana, he kaʻa stepper me kahi kihi pitch o 1.8°, me ka 1/2 interpolation drive.(ʻo ia hoʻi, 0.9° i kēlā me kēia ʻanuʻu), he 1.25 r/s ka māmā ma ke alapine hana o 500 Hz.
B. ʻāpana hoʻomaka ponoʻī Stepper motor
ʻO kahi kahi e hiki ai ke hoʻomaka a hoʻopaʻa pololei i ke kaʻa stepper.
C. Wahi hana mau
Ma kēia wahi, ʻaʻole hiki ke hoʻomaka a hoʻopaʻa pololei ʻia ke kaʻa stepper. Stepper motors inpono e hele mua kēia wahi i ka wahi hoʻomaka ponoʻī a laila e wikiwiki ʻia a hiki i kawahi hana. Pēlā nō, ʻaʻole hiki ke hoʻopaʻa pololei ʻia ke kaʻa stepper ma kēia wahi,a i ʻole, maʻalahi ka hoʻokuʻu ʻana i ke kaʻa stepper, pono e hoʻemi mua ʻiaka wahi hoʻomaka ponoʻī a laila paʻa.
D. Stepper motor kiʻekiʻe hoʻomaka alapinepine
Mokuʻāina ʻaʻohe ukana, e hōʻoia ʻaʻole e nalowale ke kaʻa stepper i ka hana ʻanuʻu o kaka nui o ka pulse frequency.
E. Stepper motor kiʻekiʻe hana alapinepine
ʻO ke alapine pulse kiʻekiʻe kahi e hauʻoli ai ke kaʻa e holo me ka nalowale ʻole o kahi ʻanuʻumalalo o ka haawe ole.
F. Stepper kaʻa hoʻomaka torque / huki-i torque
E hālāwai me ka stepper motor i kekahi manawa pulse e hoʻomaka a hoʻomaka e holo, me ka ʻolenāʻanuʻu nalowale o ka torque haʻawe kiʻekiʻe.
G. Stepper kaʻa e holo ana i ka torque/draw-in torque
ʻO ka torque haʻahaʻa kiʻekiʻe e hoʻomāʻona i ka hana paʻa o ke kaʻa stepper ma akekahi alapine pulse me ka nalowale ʻole o ka ʻanuʻu.
05 Ka hoʻokē ʻana o ke kaʻa kaʻa stepper
I ka manawa o ka hana ʻana o ke kaʻa stepper i ke alapine o ka wikiwiki-torque curve o ka hoʻomauʻāpana hana, pehea e hoʻopōkole ai i ka hoʻomaka ʻana o ka kaʻa a hoʻōki i ka wikiwiki a i ʻole ka decelerationmanawa, no laila e holo lōʻihi ai ke kaʻa ma ke kūlana māmā maikaʻi loa, ma laila e hoʻonui ai i kaHe mea koʻikoʻi loa ka manawa holo pono o ke kaʻa.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei, ʻo ka pihi torque hiʻona o ka kaʻa stepperhe laina pololei ma ka holo haʻahaʻa; i ka wikiwiki kiʻekiʻe, e emi nui ana ka pihima muli o ka mana o ka inductance.
Ua ʻike mākou he TL ka ukana kaʻa stepper, inā makemake mākou e wikiwiki mai F0 a F1 i loko.ka manawa pōkole loa (tr), pehea e helu ai i ka manawa pōkole loa tr ?
(1) Ma keʻano maʻamau, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
B. ʻO ka wikiwiki wikiwiki i ke kūlana kiʻekiʻe
(1) ʻO ka mea maʻamau
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * Ma [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)]
(3)
F (t) = F2 * [1 - e^(-t/F4)] + F0, 0
F2 = (TL-TJ 0) * (F1-F0)/TJ 1-TJ 0)
F4 = 1.8 * 10-5 * J * q * F2/(TJ 0-TL)
Nā memo.
Hōʻike ʻo J i ka inertia rotational o ka rotor kaʻa ma lalo o ka ukana.
q ka huina hoololi o kela a me keia kapuai, oia ka huina paepae o ka mokini stepper ma ka
hihia o ka holo holookoa.
I ka hana deceleration, e hoʻohuli wale i ke alapine pulse acceleration ma luna
helu ʻia.
06 ka haʻalulu a me ka walaʻau
ʻO ka ʻōlelo maʻamau, ʻo ka stepper motor i ka hana ʻole i ka ukana, i ka wā e hana ana ka mīkinikokoke a i like paha me ke alapine o ka rotor kaʻa kaʻa e kani, makemake nuipuka ma waho o ka hanana pae.
Nui nā hoʻonā no ka resonance:
A. E pale i ka haʻalulu: i ʻole e hāʻule ke alapine hana o ka kaʻa i lokoka laulā haʻalulu
B. Hoʻohana i ke ʻano hoʻokele subdivision: E hoʻohana i ke ʻano hoʻokele micro-step e hōʻemi i ka haʻalulu ma
e puunaue ana i ka papa hookahi i mau anuu e hoonui i ka olelo hooholo o kela a me keia
kaʻa kaʻa. Hiki ke hoʻokō ʻia kēia ma ka hoʻoponopono ʻana i ka pae i ka ratio o kēia manawa o ka kaʻa.
ʻAʻole hoʻonui ka Microstepping i ka pololei o ka ʻanuʻu, akā hoʻonui i ka holo ʻana o ka kaʻa
me ka leo malie. ʻO ka torque maʻamau he 15% haʻahaʻa no ka hana hapalua
ma mua o ka hana holoʻokoʻa, a he 30% haʻahaʻa no ka mana o ka nalu sine.
Ka manawa hoʻouna: Nov-09-2022