Regeling van de versnelling en vertraging van de stappenmotor

Stappenmotorwerkingsprincipe
Normaal gesproken is de rotor van een motor een permanente magneet. Wanneer er stroom door de statorwikkeling loopt, produceert de statorwikkeling een vectormagnetisch veld. Dit magnetische veld zorgt ervoor dat de rotor onder een bepaalde hoek draait, zodat de richting van de magnetische velden van de rotor samenvalt met die van het statorveld. Wanneer het vectormagnetische veld van de stator onder een bepaalde hoek draait...

StappenmotorEen inductiemotor is een type motor waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op het gebruik van een elektronisch circuit dat gelijkstroom omzet in een tijdverdelende voeding, een meerfasige timingregelingsstroom. Deze stroom wordt gebruikt om de stappenmotor van stroom te voorzien, zodat deze correct kan werken. De driver dient als tijdverdelende voeding en meerfasige timingregelaar voor de stappenmotor.

Bij elke elektrische puls draait de motor een hoek vooruit. De hoekverdraaiing is evenredig met het aantal ingevoerde pulsen, de snelheid is evenredig met de pulsfrequentie. Door de volgorde van het bekrachtigen van de wikkelingen te veranderen, draait de motor in omgekeerde richting. Zo kunt u het aantal pulsen, de frequentie en de volgorde van het bekrachtigen van elke fase van de motorwikkeling regelen om de rotatie van de stappenmotor te sturen.

De nauwkeurigheid van een doorsnee stappenmotor bedraagt ​​3-5% van de staphoek en deze nauwkeurigheid neemt niet toe.

Het koppel van een stappenmotor neemt af naarmate de snelheid toeneemt. Tijdens de rotatie van de stappenmotor ontstaat er een omgekeerde elektrische potentiaal in elke fase van de motorwikkeling; hoe hoger de frequentie, hoe groter deze omgekeerde potentiaal. Door deze potentiaal neemt de frequentie (of snelheid) van de motor toe en de fasestroom af, wat leidt tot een afname van het koppel.

Een stappenmotor kan normaal functioneren bij lage snelheden, maar boven een bepaalde snelheid start hij niet meer en produceert hij een fluitend geluid.

Een stappenmotor heeft een technische parameter: de onbelaste startfrequentie. Dit betekent dat de stappenmotor bij een onbelaste pulsfrequentie normaal kan starten. Als de pulsfrequentie hoger is dan deze waarde, kan de motor niet normaal starten en kan er sprake zijn van een stapafwijking of blokkering.

Bij belasting moet de aanloopfrequentie lager zijn. Als de motor een hoge rotatiesnelheid moet bereiken, moet de puls frequentie een acceleratieproces doorlopen, dat wil zeggen dat de aanloopfrequentie lager is en vervolgens met een bepaalde acceleratie stijgt naar de gewenste hoge frequentie (motorsnelheid van laag naar hoog).

Waarom?stappenmotorenmoet worden beheerst door snelheidsreductie
De snelheid van een stappenmotor hangt af van de pulsfrequentie, het aantal rotortanden en het aantal slagen. De hoeksnelheid is evenredig met de pulsfrequentie en is synchroon met de puls. Als het aantal rotortanden en het aantal slagen dus vastliggen, kan de gewenste snelheid worden bereikt door de pulsfrequentie te regelen. Omdat de stappenmotor wordt gestart met behulp van zijn synchroonkoppel, is de startfrequentie niet hoog om stapverlies te voorkomen. Vooral bij toenemend vermogen, een grotere rotordiameter en een toenemende inertie kan het verschil tussen de startfrequentie en de maximale werkfrequentie wel tien keer zo groot worden.

De startfrequentiekarakteristieken van de stappenmotor zorgen ervoor dat de motor niet direct de bedrijfsfrequentie bereikt, maar een opstartproces doorloopt, dat wil zeggen dat de snelheid geleidelijk toeneemt van een lage naar de bedrijfssnelheid. Wanneer de bedrijfsfrequentie niet direct tot nul daalt, stopt de motor, maar doorloopt een geleidelijke snelheidsafname tot nul.

Daarom doorloopt de werking van een stappenmotor doorgaans drie fasen: acceleratie, constante snelheid en deceleratie. De acceleratie- en deceleratiefasen moeten zo kort mogelijk zijn en de periode met constante snelheid zo lang mogelijk. Vooral bij taken die een snelle respons vereisen, is een zo kort mogelijke tijd van start tot eind essentieel. Dit vereist een zo kort mogelijke acceleratie- en deceleratiefase en een zo hoog mogelijke constante snelheid.

Acceleratie- en deceleratiealgoritmen behoren tot de sleuteltechnologieën in bewegingsbesturing en zijn een cruciale factor voor het bereiken van hoge snelheid en efficiëntie. In industriële besturing is enerzijds een soepel en stabiel verwerkingsproces met minimale flexibiliteit vereist, en anderzijds een snelle responstijd en reactiesnelheid. Het bereiken van een soepele en stabiele mechanische beweging, met behoud van nauwkeurigheid en efficiëntie, is een belangrijk probleem in de huidige industriële processen. De meest gebruikte acceleratie- en deceleratiealgoritmen in huidige bewegingsbesturingssystemen omvatten onder andere: trapeziumvormige, exponentiële, S-vormige en parabolische acceleratie- en deceleratie.

Versnelling en vertraging in een trapeziumvormige bocht
Definitie: Lineaire versnelling/vertraging (versnelling/vertraging van de beginsnelheid naar de doelsnelheid) met een bepaalde verhouding.

Berekeningsformule: v(t)=Vo+at

Voordelen en nadelen: De trapeziumcurve kenmerkt zich door een eenvoudig algoritme, korte rekentijd, snelle respons, hoge efficiëntie en gemakkelijke implementatie. De gelijkmatige acceleratie- en deceleratiefasen volgen echter niet de snelheidsveranderingswet van de stappenmotor, en de overgang tussen variabele en gelijkmatige snelheid verloopt niet soepel. Daarom wordt dit algoritme voornamelijk gebruikt in toepassingen waar de eisen aan het acceleratie- en deceleratieproces niet hoog zijn.

Exponentiële versnelling en vertraging
Definitie: Het betekent versnelling en vertraging volgens een exponentiële functie.

Evaluatie-index voor acceleratie- en deceleratieregeling:
1. De traject- en positiefout van de machine moeten zo klein mogelijk zijn.

2. Het bewegingsproces van de machine is soepel, de trillingen zijn gering en de respons is snel.

3. Het acceleratie- en deceleratiealgoritme moet zo eenvoudig mogelijk zijn, gemakkelijk te implementeren en voldoen aan de eisen voor realtime besturing.

Als u met ons wilt communiceren en samenwerken, neem dan gerust contact met ons op.
We werken nauw samen met onze klanten, luisteren naar hun behoeften en spelen in op hun verzoeken. Wij geloven dat een win-winsituatie gebaseerd is op productkwaliteit en klantenservice.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. is een professionele onderzoeks- en productieorganisatie die zich richt op onderzoek en ontwikkeling van motoren, totaaloplossingen voor motortoepassingen en de verwerking en productie van motorproducten. Het bedrijf is sinds 2011 gespecialiseerd in de productie van micromotoren en accessoires. Onze belangrijkste producten zijn: miniatuurstappenmotoren, reductiemotoren, tandwielmotoren, onderwateraandrijvingen en motorstuurprogramma's en -controllers.

Ons team heeft meer dan 20 jaar ervaring in het ontwerpen, ontwikkelen en produceren van micromotoren en kan producten ontwikkelen en klanten ondersteunen bij het ontwerpen op basis van hun specifieke behoeften! Momenteel leveren we voornamelijk aan klanten in honderden landen in Azië, Noord-Amerika en Europa, zoals de VS, het VK, Korea, Duitsland, Canada, Spanje, enz. Onze bedrijfsfilosofie van "integriteit en betrouwbaarheid, kwaliteitsgerichtheid" en onze waardenorm "klant eerst" pleiten voor prestatiegerichte innovatie, samenwerking en een efficiënte bedrijfscultuur, met als ultiem doel "bouwen en delen" om maximale waarde voor onze klanten te creëren.