Işlediji hökmünde,basgançakly motormehatronikanyň esasy önümleriniň biridir we ol dürli awtomatlaşdyryş dolandyryş ulgamlarynda giňden ulanylýar. Mikroelektronikanyň we kompýuter tehnologiýasynyň ösmegi bilen basgançakly motorlara bolan isleg gün-günden artýar we olar dürli milli ykdysadyýet pudaklarynda ulanylýar.
01 näme?basgançakly motor
Ädim motory elektrik impulslaryny gönüden-göni mehaniki herekete öwürýän elektromehaniki enjamdyr. Motoryň spiralyna berilýän elektrik impulslarynyň yzygiderliligini, ýygylygyny we sanyny dolandyrmak arkaly ädim motorynyň dolandyryşyny, tizligini we aýlanma burçuny dolandyrmak mümkin. Pozisiýa duýujy ýapyk aýlawly yzyna alyş dolandyryş ulgamyny ulanmazdan, ädim motoryndan we onuň bilen bile işleýän sürüjiden ybarat bolan ýönekeý, arzan bahaly açyk aýlawly dolandyryş ulgamyny ulanmak arkaly takyk pozisiýany we tizligi dolandyrmak mümkin.
02 basgançakly motoresasy gurluş we iş prinsipi
Esasy gurluş：
Iş prinsipi: daşarky dolandyryş impulsyna we ugur signalyna laýyklykda, ädim hereketlendirijisiniň sürüjisi içki logiki zynjyry arkaly ädim hereketlendirijisiniň sargylaryny belli bir wagt yzygiderliliginde öňe ýa-da yzyna energiýa bilen dolandyrýar, şeýlelik bilen hereketlendiriji öňe / yzyna aýlanýar ýa-da gulplanýar.
Mysal hökmünde 1,8 graduslyk iki fazaly ädimli hereketlendirijini alyp göreliň: iki sargy hem güýçlenende we gyjyndyrylanda, hereketlendirijiniň çykyş waly hereketsiz we öz ýerinde gulplanar. Hereketlendirijini nominal tokda gulplanmagyny üpjün etjek iň ýokary moment saklamak momentidir. Sargylaryň birinde tok täzeden gönükdirilse, hereketlendiriji berlen ugurda bir ädim (1,8 gradus) aýlanar.
Şonuň ýaly-da, eger beýleki sargydaky tok ugruny üýtgetse, motor birinjisiniň ters ugry boýunça bir ädim (1,8 gradus) aýlanar. Sargy sargylaryndan geçýän toklar yzygiderli gyjyndyryşa gönükdirilende, motor berlen ugurda örän ýokary takyklyk bilen üznüksiz ädimde aýlanar. Iki fazaly ädim motorynyň 1,8 gradusynda bir hepdede aýlanmak 200 ädim talap edýär.
Iki fazaly ädimli hereketlendirijileriň iki görnüşli sargysy bar: bipolýar we birpolýar. Bipolýar hereketlendirijileriň her fazada diňe bir sargysy bar, hereketlendiriji şol bir sargydaky toguň üznüksiz aýlanmagy bilen yzygiderli üýtgeýän gyjyndyryş bolýar, hereketlendiriji zynjyrynyň dizaýny yzygiderli geçiş üçin sekiz elektron açary talap edýär.
Unipolýar motorlaryň her fazasynda garşylykly iki sargy spiral bar we motoryň
bir fazadaky iki sargy spiralyny gezekli-gezegine energiýa bilen üpjün etmek arkaly üznüksiz aýlanýar.
Hereketlendiriji zynjyry diňe dört elektron açary talap etmek üçin niýetlenendir. Bipolýar ýagdaýda
hereketlendiriji režiminde, motoryň çykyş momenti, şuňa garanyňda, takmynan 40% ýokarlanýar
birpolýar hereketlendiriji režimi, sebäbi her fazanyň sargy spirallary 100% gyjyndyrylýar.
03, Stepper motorynyň ýüki
A. Moment ýükü (Tf)
Tf = G * r
G: Ýük agramy
r: radius
B. Inertsiýa ýüki (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Kg * sm)
M: Ýük massasy
R1: Daşky halkanyň radiusy
R2: Içki halkanyň radiusy
dω/dt: Burç tizlenmesi
04, basgançakly motoryň tizlik-moment egrisi
Tizlik-moment egrisi basgançagyň çykyş häsiýetleriniň möhüm beýanydyr
motorlar.
A. Ädim motorynyň iş ýygylygy nokady
Belli bir nokada basgançakly motoryň tizlik gymmaty.
n = q * Hz / (360 * D)
n: aýlaw/sek
Hz: Ýygylyk gymmaty
D: Sürüji zynjyrynyň interpolýasiýasynyň bahasy
q: basgançak motorynyň basgançak burçy
Mysal üçin, 1,8° burç burçy bolan, 1/2 interpolýasiýa hereketlendirijisi bolan ädim motory(ýagny, her ädimde 0.9°), 500 Hz iş ýygylygynda 1.25 aý/s tizlige eýedir.
B. Ädim motorynyň öz-özünden işe başlaýan meýdany
Ädim motoryny göni işe girizip we duruzyp bolýan ýer.
C. Üznüksiz iş zolagy
Bu ýerde basgançak motoryny gönüden-göni işe girizmek ýa-da öçürmek mümkin däl.bu meýdan ilki öz-özünden başlaýan meýdandan geçmeli we soňra ýetmek üçin tizleşdirilmeliişleýiş zolagy. Şonuň ýaly-da, bu sebitdäki basgançak motoryny gönüden-göni tormozlap bolmaýar,ýogsam, basgançak motorynyň hereketden çykmagy aňsat, ilki bilen ony haýallatmalyöz-özünden ot alýan meýdançany basyp, soňra tormozlady.
D. Ädim motorynyň iň ýokary başlangyç ýygylygy
Ädim motorynyň basgançak işini ýitirmezligini üpjün etmek üçin motoryň ýüksüz ýagdaýymaksimum impuls ýygylygy.
E. Ädim motorynyň maksimum iş ýygylygy
Motoryň bir ädim hem ýitirmezden işlemek üçin gyjyndyrylan iň ýokary impuls ýygylygyýüksüz.
F. Ädim motorynyň başlangyç momenti / çekiş momenti
Başlamak we işläp başlamak üçin belli bir impuls ýygylygynda basgançak motoryny kanagatlandyrmak üçin, onsuzmaksimum ýük momentiniň ädimlerini ýitirmek.
G. Işleýän moment/çekiş momenti basgançak motory
Ädim motorynyň durnukly işlemegini üpjün edýän iň ýokary ýük momentiädim ýitgisiz belli bir impuls ýygylygy.
05 Basgançakly hereketlendiriji tizlenme/haýallatma hereketini dolandyrmak
Ädim motorynyň işleýiş ýygylygy üznüksiz tizligiň tizlik-moment egrisinde bolandaişleýiş sebiti, motoryň tizlenmegini ýa-da haýallamagyny başlatmagy ýa-da togtadyşyny nädip gysgaltmalywagt, şonuň üçin motor iň gowy tizlik ýagdaýynda has uzak işleýär we şeýdip artdyrýarmotoryň netijeli iş wagty örän möhümdir.
Aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, ädim motorynyň dinamiki moment häsiýetli egrisi şeýledirpes tizlikde gorizontal göni çyzyk; ýokary tizlikde egri eksponensial taýdan azalýarinduktiwligiň täsiri sebäpli.
Biz ädim motorynyň ýüküniň TL bolandygyny bilýäris, aýdalyň, biz F0-dan F1-e çenli tizlenmek isleýärisiň gysga wagt (tr), iň gysga wagt tr-ni nädip hasaplamaly?
(1) Adatça, 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. Ýokary tizlikli şertlerde eksponensial tizlenme
(1) Adatça
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)] içinde
(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)
Bellikler.
J ýük astynda motoryň rotorynyň aýlanma inersiýasyny görkezýär.
q her bir basgançagyň aýlanma burçydyr, bu bolsa basgançak motorynyň basgançak burçydyr
tutuş sürüjiniň ýagdaýy.
Haýallama operasiýasynda, ýokardaky tizlenme impulsynyň ýygylygyny tersine öwürmek mümkin
hasaplanan.
06 basgançakly motoryň titremesi we sesi
Umuman aýdylanda, basgançakly motor ýüksüz işleýişde, motoryň işleýiş ýygylygymotoryň rotorynyň özüne mahsus ýygylygyna ýakyn ýa-da deň bolsa, rezonans döreder, çynlakaý erk ederbasgançakdan daşary hadysanyň ýüze çykmagy.
Rezonans üçin birnäçe çözgütler:
A. Titreşme zolagyndan gaça duruň: motoryň iş ýygylygy aşak düşmezligi üçintitreme diapazony
B. Bölünip hereketlendirme režimini kabul ediň: Titreşmäni azaltmak üçin mikro-basgançakly hereketlendirme režimini ulanyň
her biriniň çözgüdini ýokarlandyrmak üçin asyl bir ädimi birnäçe ädime bölmek
motoryň ädimi. Muny motoryň faza-tok gatnaşygyny sazlamak arkaly gazanyp bolýar.
Mikro ädim basmak ädim burçunyň takyklygyny ýokarlandyrmaýar, ýöne motoryň has köp işlemegini üpjün edýär
ýumşak we az ses bilen. Ýarym basgançakly işleýiş üçin moment, adatça, 15% pes bolýar
doly basgançakly işleýiş üçin deňeşdirilende we sinus tolkunly toguň gözegçiligi üçin 30% pes.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 9-njy noýabry