Podczas normalnej pracy,silnik krokowyPrzesuwa się o jeden kąt kroku, tj. o jeden krok do przodu, na każdy odebrany impuls sterujący. Jeśli impulsy sterujące są wprowadzane w sposób ciągły, silnik obraca się w sposób ciągły. Silnik krokowy poza krokiem obejmuje utracony krok i przekroczenie kroku. Gdy krok zostanie utracony, liczba kroków przesuniętych przez wirnik jest mniejsza niż liczba impulsów; gdy krok zostanie przekroczony, liczba kroków przesuniętych przez wirnik jest większa niż liczba impulsów. Liczba kroków przypadająca na jeden utracony krok i przekroczenie kroku jest równa całkowitej wielokrotności liczby uderzeń bieżących. Znaczna utrata kroku spowoduje, że wirnik pozostanie w jednej pozycji lub będzie wibrował wokół jednej pozycji, a poważne przekroczenie kroku spowoduje przeregulowanie silnika.
Utrata przyczyny kroku i strategii
(1) Przyspieszenie wirnika jest wolniejsze niż wirujące pole magnetyczne wirnika.silnik krokowy
Wyjaśnienie:
Gdy przyspieszenie wirnika jest wolniejsze niż wirujące pole magnetyczne silnika krokowego, tj. niższe niż prędkość zmiany fazy, silnik krokowy generuje ruch poza krokiem. Wynika to z niewystarczającej mocy wejściowej silnika, a moment synchronizujący generowany w silniku krokowym nie pozwala, aby prędkość wirnika podążała za prędkością obrotową pola magnetycznego stojana, powodując w ten sposób ruch poza krokiem. Ponieważ dynamiczny moment wyjściowy silnika krokowego maleje wraz ze wzrostem częstotliwości pracy ciągłej, każda częstotliwość pracy wyższa od tej wartości spowoduje utratę kroku. Ta utrata kroku wskazuje, że silnik krokowy nie ma wystarczającego momentu obrotowego i nie ma wystarczającej zdolności hamowania.
Rozwiązanie:
a. Zwiększ moment elektromagnetyczny generowany przez sam silnik krokowy. Można to osiągnąć w zakresie prądu znamionowego, aby zwiększyć prąd sterujący; w zakresie wysokich częstotliwości moment obrotowy nie jest wystarczający, można zwiększyć napięcie sterujące obwodu sterującego; zmienić na silnik krokowy o dużym momencie obrotowym itp. b, aby zmniejszyć moment obrotowy silnika krokowego. Można to osiągnąć poprzez odpowiednie zmniejszenie częstotliwości roboczej silnika w celu zwiększenia momentu wyjściowego; ustawienie dłuższego czasu przyspieszania, aby wirnik uzyskał wystarczającą energię.
(2) Średnia prędkość wirnika jest wyższa niż średnia prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana
Wyjaśnienie:
Średnia prędkość wirnika jest wyższa niż średnia prędkość obrotowa pola magnetycznego stojana. Gdy stojan jest zasilany i wzbudzany przez dłuższy czas niż czas potrzebny na wykonanie kolejnego kroku przez wirnik, wówczas wirnik pobiera zbyt dużo energii podczas procesu krokowego, co powoduje wzrost momentu obrotowego generowanego przez silnik krokowy, prowadząc do przeskoku silnika. Gdy silnik krokowy jest używany do napędzania mechanizmów, które powodują ruch obciążenia w górę i w dół, istnieje większe prawdopodobieństwo wystąpienia zjawiska przeskoku, które wynika z faktu, że moment obrotowy wymagany przez silnik maleje, gdy obciążenie porusza się w dół.
Rozwiązanie:
Zmniejsz prąd napędowy silnika krokowego, aby zmniejszyć wyjściowy moment obrotowy silnika krokowego.
(3) Bezwładnośćsilnik krokowyi ładunek, który niesie
Wyjaśnienie:
Ze względu na bezwładność samego silnika krokowego i przenoszonego przez niego obciążenia, silnika nie można uruchomić i zatrzymać natychmiast w trakcie pracy; podczas uruchamiania występuje utrata kroku, a podczas zatrzymywania — przekroczenie kroku.
Rozwiązanie:
Poprzez proces przyspieszania i zwalniania, tj. rozpoczynając od niższej prędkości, następnie stopniowo przyspieszając do określonej prędkości, a następnie stopniowo zwalniając aż do zatrzymania. Rozsądna i płynna kontrola przyspieszania i zwalniania jest kluczem do zapewnienia niezawodnej, wydajnej i precyzyjnej pracy układu napędowego silnika krokowego.
(4) Rezonans silnika krokowego
Wyjaśnienie:
Rezonans jest również przyczyną braku kroku. Gdy silnik krokowy pracuje w trybie ciągłym, jeśli częstotliwość impulsu sterującego jest równa częstotliwości własnej silnika krokowego, wystąpi rezonans. W ciągu jednego okresu impulsu sterującego drgania nie są wystarczająco tłumione i pojawia się kolejny impuls, dlatego błąd dynamiczny w pobliżu częstotliwości rezonansowej jest największy i spowoduje utratę kroku przez silnik krokowy.
Rozwiązanie:
Odpowiednio zmniejsz prąd sterujący silnika krokowego; zastosuj metodę podziału napędu; zastosuj metody tłumienia, w tym tłumienie mechaniczne. Wszystkie powyższe metody mogą skutecznie wyeliminować oscylacje silnika i zapobiec zjawisku „out-of-step”.
(5) Utrata tętna przy zmianie kierunku
Wyjaśnienie:
Wykazano, że jest on dokładny w każdym kierunku, ale odchylenie wzrasta przy każdej zmianie kierunku, a im więcej razy ten kierunek jest zmieniany, tym większe jest odchylenie.
Rozwiązanie:
Ogólne sterowanie silnikiem krokowym na sygnałach kierunkowych i impulsowych ma pewne wymagania, takie jak: kierunek sygnału w pierwszym impulsie wzdłuż narastającego lub opadającego zbocza (różne wymagania sterowania nie są takie same) przed nadejściem kilku mikrosekund, które należy określić, w przeciwnym razie wystąpi impuls kąta działania i rzeczywista potrzeba obrócenia się w przeciwnym kierunku, a wreszcie zjawisko awarii objawia się w im bardziej idziesz, tym mniejsze przesunięcie, awaria jest bardziej wyraźna, rozwiązanie jest głównie stosowane w oprogramowaniu do zmiany logiki wysyłania impulsów Rozwiązaniem jest głównie użycie oprogramowania do zmiany logiki wysyłania impulsów lub dodania opóźnienia.
(6) Wady oprogramowania
Wyjaśnienie:
Procedury kontrolne prowadzą do utraty kroku. Nie jest to rzadkością, należy sprawdzić program kontrolny i nie stanowi to problemu.
Rozwiązanie:
Jeśli przez jakiś czas nie można znaleźć przyczyny problemu, niektórzy inżynierowie pozostawiają silnik krokowy uruchomiony na pewien czas, aby ponownie znaleźć punkt początkowy.
Czas publikacji: 19 marca 2024 r.