Fel gweithredydd,modur camuyn un o gynhyrchion allweddol mecatroneg, a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol systemau rheoli awtomeiddio. Gyda datblygiad microelectroneg a thechnoleg gyfrifiadurol, mae'r galw am foduron stepper yn cynyddu o ddydd i ddydd, ac fe'u defnyddir mewn amrywiol feysydd economaidd cenedlaethol.
01 Beth ywmodur camu
Mae modur stepper yn ddyfais electromecanyddol sy'n trosi curiadau trydanol yn uniongyrchol yn symudiad mecanyddol. Trwy reoli dilyniant, amlder a nifer y curiadau trydanol a roddir ar goil y modur, gellir rheoli llywio, cyflymder ac ongl cylchdroi'r modur stepper. Heb ddefnyddio system rheoli adborth dolen gaeedig gyda synhwyro safle, gellir cyflawni rheolaeth safle a chyflymder manwl gywir gan ddefnyddio system reoli dolen agored syml, cost isel sy'n cynnwys modur stepper a'i yrrwr cysylltiedig.
02 modur camustrwythur sylfaenol ac egwyddor weithio
Strwythur sylfaenol:
Egwyddor waith: Yn ôl y signal pwls a chyfeiriad rheoli allanol, mae gyrrwr y modur stepper yn rheoli ac yn egnio dirwyniadau'r modur stepper mewn dilyniant amseru penodol, trwy ei gylched resymeg fewnol, fel bod y modur yn cylchdroi ymlaen neu'n gwrthdroi, neu'n cloi.
Cymerwch fodur camu dau gam 1.8 gradd fel enghraifft: pan fydd y ddau weindiad wedi'u hegnio a'u cyffroi, bydd siafft allbwn y modur yn llonydd ac wedi'i chloi yn ei le. Y trorym uchaf a fydd yn cadw'r modur wedi'i gloi ar y cerrynt graddedig yw'r trorym dal. Os caiff y cerrynt yn un o'r weindiadau ei ailgyfeirio, bydd y modur yn cylchdroi un cam (1.8 gradd) i gyfeiriad penodol.
Yn yr un modd, os yw'r cerrynt yn y weindiad arall yn newid cyfeiriad, bydd y modur yn cylchdroi un cam (1.8 gradd) i'r cyfeiriad arall i'r cyntaf. Pan fydd y ceryntau trwy'r weindiadau coil yn cael eu hailgyfeirio'n olynol i gyffroi, bydd y modur yn cylchdroi mewn cam parhaus yn y cyfeiriad penodol gyda chywirdeb uchel iawn. Ar gyfer 1.8 gradd o fodur stepper dau gam, mae cylchdro wythnos yn cymryd 200 cam.
Mae gan foduron stepper dau gam ddau fath o weindiadau: deubegwn ac unipegwn. Dim ond un coil weindiad sydd gan foduron deubegwn fesul cam, mae cylchdro parhaus y modur yn y coil yn gyffroi amrywiol yn olynol, ac mae dyluniad y gylched gyrru yn gofyn am wyth switsh electronig ar gyfer newid olynol.
Mae gan foduron unipolar ddau goil dirwyn o bolaredd gyferbyn ar bob cam, a'r modur
yn cylchdroi'n barhaus trwy roi egni bob yn ail i'r ddau goil dirwyn ar yr un cam.
Mae'r gylched gyrru wedi'i chynllunio i fod angen pedwar switsh electronig yn unig. Yn y system ddeubegwn
modd gyrru, mae trorym allbwn y modur yn cynyddu tua 40% o'i gymharu â'r
modd gyrru unipolar oherwydd bod coiliau dirwyn pob cam wedi'u cyffroi 100%.
03, Llwyth modur camu
A. Llwyth moment (Tf)
Tf = G * r
G: Pwysau llwyth
r: radiws
B. Llwyth inertia (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Kg * cm)
M: Mas llwyth
R1: Radiws y cylch allanol
R2: Radiws y cylch mewnol
dω/dt: Cyflymiad onglog
04, cromlin cyflymder-torque modur stepper
Mae'r gromlin cyflymder-torque yn fynegiant pwysig o nodweddion allbwn y stepper.
moduron.
A. Pwynt amledd gweithredu modur stepper
Gwerth cyflymder y modur stepper ar bwynt penodol.
n = q * Hz / (360 * D)
n: rev/eiliad
Hz: Gwerth amledd
D: Gwerth rhyngosod cylched gyrru
q: ongl cam modur stepper
Er enghraifft, modur stepper gydag ongl traw o 1.8°, gyda gyriant rhyngosod 1/2(h.y., 0.9° y cam), sydd â chyflymder o 1.25 r/s ar amledd gweithredu o 500 Hz.
B. Ardal hunan-gychwyn modur stepper
Yr ardal lle gellir cychwyn a stopio'r modur stepper yn uniongyrchol.
C. Ardal gweithredu parhaus
Yn yr ardal hon, ni ellir cychwyn na stopio'r modur camu yn uniongyrchol. Moduron camu ynrhaid i'r ardal hon fynd trwy'r ardal hunangychwyn yn gyntaf ac yna ei chyflymu i gyrraedd yardal weithredu. Yn yr un modd, ni ellir brecio'r modur camu yn yr ardal hon yn uniongyrchol,fel arall mae'n hawdd achosi i'r modur stepper fynd allan o gam, rhaid ei arafu yn gyntaf iyr ardal hunan-gychwyn ac yna brecio.
D. Amledd cychwyn uchaf modur stepper
Cyflwr dim llwyth y modur, er mwyn sicrhau nad yw'r modur stepper yn colli gweithrediad cam yamledd pwls uchaf.
E. Amledd gweithredu uchaf modur stepper
Yr amledd pwls uchaf y mae'r modur yn cael ei gyffroi arno i redeg heb golli camheb lwyth.
F. Torc cychwyn modur stepper / torc tynnu i mewn
I gwrdd â'r modur stepper mewn amledd pwls penodol i ddechrau a dechrau rhedeg, hebcolli camau'r trorym llwyth uchaf.
G. Torque rhedeg modur stepper/torque tynnu i mewn
Y trorym llwyth uchaf sy'n bodloni gweithrediad sefydlog y modur stepper ar aamledd pwls penodol heb golli cam.
05 Rheoli symudiad cyflymiad/arafiad modur camu
Pan fydd amledd gweithredu'r modur stepper yn pwyntio yn y gromlin cyflymder-torque o barhausrhanbarth gweithredu, sut i fyrhau'r cyflymiad neu'r arafiad cychwyn neu stopio moduramser, fel bod y modur yn rhedeg yn hirach yn y cyflwr cyflymder gorau, a thrwy hynny gynyddu'rMae amser rhedeg effeithiol y modur yn hanfodol iawn.
Fel y dangosir yn y ffigur isod, y gromlin nodweddiadol trorym deinamig ar gyfer modur stepper ywllinell syth lorweddol ar gyflymder isel; ar gyflymder uchel, mae'r gromlin yn lleihau'n esbonyddoloherwydd dylanwad anwythiad.
Rydyn ni'n gwybod bod llwyth y modur stepper yn TL, tybiwch ein bod ni eisiau cyflymu o F0 i F1 ynyr amser byrraf (tr), sut i gyfrifo'r amser byrraf tr?
(1) Fel arfer, 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. Cyflymiad esbonyddol mewn cyflwr cyflymder uchel
(1) Fel arfer
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * Mewn [(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)
Nodiadau.
Mae J yn dynodi inertia cylchdro rotor y modur o dan lwyth.
q yw ongl cylchdro pob cam, sef ongl cam y modur stepper yn y
achos y gyriant cyfan.
Yn y llawdriniaeth arafu, dim ond gwrthdroi'r amledd pwls cyflymiad uchod y gellir ei wneud
wedi'i gyfrifo.
Dirgryniad a sŵn modur camu 06
Yn gyffredinol, modur stepper mewn gweithrediad dim llwyth, pan fydd amlder gweithredu'r moduryn agos at neu'n hafal i amledd cynhenid rotor y modur a fydd yn atseinio, bydd ewyllys ddifrifoldigwydd ffenomen allan o gam.
Sawl ateb ar gyfer cyseiniant:
A. Osgowch y parth dirgryniad: fel nad yw amledd gweithredu'r modur yn disgyn o fewnyr ystod dirgryniad
B. Mabwysiadu modd gyrru israniad: Defnyddiwch fodd gyrru micro-gam i leihau dirgryniad trwy
isrannu'r un cam gwreiddiol yn gamau lluosog i gynyddu datrysiad pob un
cam y modur. Gellir cyflawni hyn drwy addasu cymhareb cyfnod i gerrynt y modur.
Nid yw microstepping yn cynyddu cywirdeb ongl y cam, ond mae'n gwneud i'r modur redeg yn fwy
yn llyfn a gyda llai o sŵn. Mae'r trorym fel arfer 15% yn is ar gyfer gweithrediad hanner cam
nag ar gyfer gweithrediad cam llawn, a 30% yn is ar gyfer rheoli cerrynt ton sin.
Amser postio: Tach-09-2022