طرق لزيادة الدقة في محركات السائر

من المعروف جيدًا في المجال الهندسي أن التحمل الميكانيكي له تأثير كبير على الدقة والدقة لكل نوع من أنواع الأجهزة التي يمكن تخيلها بغض النظر عن استخدامه. هذه الحقيقة صحيحة أيضًامحركات السائر. على سبيل المثال ، يتمتع محرك السائر القياسي المبني بمستوى التسامح بين حوالي 5 في المائة من الخطأ لكل خطوة. هذه هي الأخطاء غير السامية بالمناسبة. تتحرك معظم محركات السائر 1.8 درجة لكل خطوة ، مما يؤدي إلى نطاق خطأ محتمل يبلغ 0.18 درجة ، على الرغم من أننا نتحدث عن 200 خطوة لكل دوران (انظر الشكل 1).

2 -phase Stepper Motors - GSSD Series

الصغار في التدخل من أجل الدقة

من خلال دقة قياسية ، غير تراكمية ، بنسبة ± 5 في المائة ، فإن الطريقة الأولى والأكثر منطقية لزيادة الدقة هي خطوة المحرك الصغرى. Micro Stapping هو وسيلة للتحكم في محركات السائر التي لا تحقق سوى حركة أعلى ولكنها أكثر سلاسة بسرعات منخفضة ، والتي يمكن أن تكون فائدة كبيرة في بعض التطبيقات.

لنبدأ بزاوية خطوة 1.8 درجة. تعني زاوية الخطوة هذه أنه عندما يبطئ المحرك ، يصبح كل خطوة جزءًا أكبر من الكل. في سرعات أبطأ وأبطأ ، يؤدي حجم الخطوة الكبيرة نسبيًا إلى التمسك بالمحرك. تتمثل إحدى طرق التخفيف من انخفاض نعومة التشغيل بسرعات بطيئة في تقليل حجم كل خطوة محرك. هذا هو المكان الذي يصبح فيه التدخل الصغير بديلاً مهمًا.

يتم تحقيق التنقل الصغير باستخدام تعديل عرض النبض (PWM) للتحكم في التيار إلى لفات المحرك. ما يحدث هو أن سائق المحرك يوفر موجات جهد جهد إلى لفائف المحرك ، كل منها يبعد 90 درجة من الطور مع الآخر. لذلك ، على الرغم من الزيادات التيار في لف واحد ، فإنها تتناقص في اللف الآخر لإنتاج نقل تدريجي للتيار ، مما يؤدي إلى حركة أكثر سلاسة وإنتاج عزم الدوران أكثر اتساقًا من السيطرة على خطوة كاملة (أو حتى خطوة نصف مشتركة) (انظر الشكل 2).

محور واحديعمل وحدة التحكم في محرك السائر +السائق

عند اتخاذ قرار في زيادة الدقة بناءً على التحكم في الخطوة الصغيرة ، يتعين على المهندسين التفكير في كيفية تأثير ذلك على بقية خصائص المحرك. في حين أن نعومة توصيل عزم الدوران ، وحركة منخفضة السرعة ، والرنين قد يتم تحسينها باستخدام التنقل الدقيق ، والقيود النموذجية في التحكم وتصميم المحرك تمنعهم من الوصول إلى خصائصهم الإجمالية المثالية. نظرًا لتشغيل محرك السائر ، لا يمكن أن تقارب محركات الأقراص الدقيقة فقط موجة جيبية حقيقية. هذا يعني أن بعض تموج عزم الدوران ، والرنين ، والضوضاء ستبقى في النظام على الرغم من انخفاض كل من هذه إلى حد كبير في عملية التنقل الدقيق.

الدقة الميكانيكية

هناك تعديل ميكانيكي آخر لاكتساب الدقة في محرك السائر هو استخدام حمولة القصور الذاتي الأصغر. إذا تم توصيل المحرك بالقصور الذاتي الكبير عندما يحاول التوقف ، فإن الحمل سيؤدي إلى بعض الدوران البسيط. نظرًا لأن هذا غالبًا ما يكون خطأً صغيرًا ، يمكن استخدام وحدة تحكم المحرك لتصحيحه.

أخيرًا ، نعود إلى وحدة التحكم. قد تأخذ هذه الطريقة بعض الجهود الهندسية. من أجل تحسين الدقة ، قد ترغب في استخدام وحدة تحكم تم تحسينها خصيصًا للمحرك الذي اخترته لاستخدامه. هذه طريقة دقيقة للغاية لدمجها. كلما كانت قدرة وحدة التحكم أفضل على معالجة التيار المحرك على وجه التحديد ، زادت الدقة التي يمكنك الحصول عليها من محرك السائر الذي تستخدمه. وذلك لأن وحدة التحكم تنظم بالضبط مقدار التيار الذي تتلقاه اللفات المحركية لبدء حركة الخطوة.

الدقة في أنظمة الحركة هي مطلب شائع اعتمادًا على التطبيق. إن فهم كيفية عمل نظام السائر معًا لإنشاء دقة يتيح للمهندس الاستفادة من التقنيات المتوفرة ، بما في ذلك تلك المستخدمة في إنشاء المكونات الميكانيكية لكل محرك.