Jak zwalniają silniki krokowe?

Jako siłownik,silnik krokowyJest to jeden z kluczowych produktów mechatroniki, szeroko stosowany w różnych systemach sterowania automatyzacją. Wraz z rozwojem mikroelektroniki i technologii precyzyjnego wytwarzania, zapotrzebowanie na silniki krokowe rośnie z dnia na dzień, a silniki krokowe i mechanizmy przekładni zębatych łączą się w przekładnie redukcyjne. Coraz częściej pojawiają się również scenariusze zastosowań, które pozwalają na zrozumienie tego typu mechanizmów przekładni redukcyjnych.

 

Jak zwalniają silniki krokowe?

Silnik krokowy to powszechnie stosowany, szeroko stosowany silnik napędowy, zwykle używany z urządzeniami zwalniającymi w celu uzyskania idealnego efektu przekładni; a także powszechnie stosowany sprzęt i metody zwalniania z silnikami krokowymi, takie jak przekładnia redukcyjna, enkoder, sterownik, sygnał impulsowy itp.

 

Zwalnianie sygnału impulsowego:Prędkość obrotowa silnika krokowego jest oparta na zmianie sygnału wejściowego impulsu. Teoretycznie, po podaniu impulsu do sterownika, silnik krokowy obraca się o kąt kroku (podział na poddział kąta kroku). W praktyce, jeśli sygnał impulsu zmienia się zbyt szybko, silnik krokowy, ze względu na wewnętrzne tłumienie odwrotnego potencjału elektrycznego, nie nadąża za zmianą sygnału elektrycznego, co prowadzi do zablokowania i utraty kroków.

 

Zwalnianie przekładni redukcyjnej:Silnik krokowy wyposażony w przekładnię redukcyjną, używany razem, silnik krokowy o wysokiej prędkości wyjściowej i niskim momencie obrotowym, połączony z przekładnią redukcyjną, wewnętrzny zestaw przekładni redukcyjnych przekładni, utworzony przez przełożenie redukujące, zmniejsza prędkość wyjściową silnika krokowego i zwiększa moment obrotowy przekładni, aby uzyskać idealny efekt przekładni; efekt redukcji zależy od przełożenia przekładni – im większe przełożenie, tym mniejsza prędkość wyjściowa i odwrotnie. I odwrotnie.

 

Krzywa wykładniczej prędkości sterowania:Krzywa wykładnicza, w programowaniu, najpierw obliczone stałe czasowe przechowywane w pamięci komputera wskazują na wybór podczas pracy. Zazwyczaj czas przyspieszania i zwalniania silnika krokowego wynosi 300 ms lub więcej. Jeśli zastosujesz zbyt krótkie czasy przyspieszania i zwalniania, w przypadku zdecydowanej większości silników krokowych trudno będzie osiągnąć wysokie obroty.

 

Zwalnianie za pomocą enkodera:Regulacja PID jako prosta i praktyczna metoda sterowania w napędach silników krokowych zyskała szerokie zastosowanie. Opiera się ona na zadanej wartości r(t) i rzeczywistej wartości wyjściowej c(t) w celu utworzenia odchyłki regulacji e(t), odchyłki proporcjonalnej, całkującej i różniczkowej poprzez liniową kombinację wielkości sterującej, sterowania obiektem sterowania. W artykule wykorzystano zintegrowany czujnik położenia w dwufazowym hybrydowym silniku krokowym i zaprojektowano automatycznie regulowany regulator prędkości PI oparty na detektorze położenia i sterowaniu wektorowym, który zapewnia zadowalające charakterystyki przejściowe w zmiennych warunkach pracy. Na podstawie modelu matematycznego silnika krokowego zaprojektowano układ regulacji PID silnika krokowego, a algorytm regulacji PID wykorzystano do uzyskania wielkości sterującej w celu sterowania ruchem silnika do określonej pozycji. Na koniec weryfikowano symulacyjnie, że regulacja ma dobre charakterystyki odpowiedzi dynamicznej. Regulator PID ma zalety prostej struktury, wysokiej wytrzymałości i wysokiej niezawodności, ale nie może skutecznie radzić sobie z niepewnymi informacjami w systemie.

 

Jaki reduktor można połączyć z silnikiem krokowym? Wybierając silnik krokowy i przekładnię, należy zwrócić uwagę na te czynniki i wybrać odpowiedni rodzaj przekładni?

 

1. Powód zastosowania silnika krokowego z reduktorem

 

Silnik krokowy przełącza częstotliwość prądu fazowego stojana, na przykład poprzez zmianę impulsu wejściowego obwodu sterowania silnikiem krokowym, tak aby uzyskać ruch o niskiej prędkości. Silnik krokowy o niskiej prędkości oczekuje na polecenie ruchu krokowego, a wirnik jest zatrzymany. W tym trybie wahania prędkości będą bardzo duże. W tym przypadku, na przykład podczas przełączania na pracę z dużą prędkością, problem wahań prędkości może zostać rozwiązany, ale moment obrotowy będzie niewystarczający. Oznacza to, że przy niskiej prędkości będą występować wahania momentu obrotowego, a przy wysokiej prędkości moment obrotowy będzie niewystarczający, co wymaga zastosowania reduktora.

 

2. Silnik krokowy często z reduktorem co

 

Reduktor jest rodzajem przekładni zębatej, przekładni ślimakowej, przekładni - przekładni ślimakowej, która jest zamknięta w sztywnej obudowie, jest często stosowana jako reduktor między napędem głównym a maszyną roboczą, między napędem głównym a maszyną roboczą lub siłownikiem w celu dopasowania prędkości i momentu obrotowego; reduktor ma szeroki zakres, w zależności od rodzaju przekładni można podzielić na reduktor zębaty, reduktor ślimakowy i reduktor planetarny. W zależności od liczby stopni przekładni można podzielić na reduktor jednostopniowy i wielostopniowy; w zależności od kształtu koła zębatego można podzielić na reduktor walcowy, reduktor stożkowy i reduktor stożkowo-walcowy; w zależności od formy układu przekładni można podzielić na reduktor rozłożony, reduktor bocznikowy i reduktor współosiowy. Reduktorami zespołu silnika krokowego są reduktor planetarny, reduktor ślimakowy, reduktor równoległy, reduktor zębaty żarnikowy.

 

 

A jak jest z dokładnością przekładni planetarnej silnika krokowego?

 

 

Dokładność reduktora jest również nazywana luzem powrotnym. Gdy koniec wyjściowy jest nieruchomy, a koniec wejściowy jest obracany zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby uzyskać moment obrotowy znamionowy ±2% na końcu wyjściowym, występuje niewielkie przesunięcie kątowe na końcu wejściowym reduktora, które jest luzem powrotnym. Jednostką miary jest „minuta kątowa”, czyli jedna sześćdziesiąta stopnia. Typowe wartości luzu powrotnego odnoszą się do strony wyjściowej przekładni. Przekładnia planetarna z silnikiem krokowym charakteryzuje się wysoką sztywnością, wysoką precyzją (jednostopniowe przełożenie można osiągnąć w ciągu 1 minuty), wysoką sprawnością przekładni (jednostopniowe przełożenie w 97%-98%), wysokim stosunkiem momentu obrotowego do objętości, bezobsługowością itp.

 

Dokładność przekładni silnika krokowego nie jest regulowana. Kąt przesuwu silnika krokowego jest w całości zależny od długości kroku i liczby impulsów. Liczba impulsów może być zliczana w jednostkach. Wartość cyfrowa nie jest pojęciem dokładności – jeden krok to jeden krok, dwa kroki to dwa kroki. Aktualną dokładnością, którą można zoptymalizować, jest dokładność luzu powrotnego przekładni planetarnej.

 

1. Metoda regulacji dokładności wrzeciona:Regulacja dokładności obrotu wrzeciona przekładni planetarnej. Jeśli błąd obróbki samego wrzeciona spełnia wymagania, dokładność obrotu wrzeciona reduktora jest zazwyczaj determinowana przez łożysko. Kluczem do regulacji dokładności obrotu wrzeciona jest regulacja luzu łożyska. Utrzymanie odpowiedniego luzu łożyska ma kluczowe znaczenie dla wydajności elementów wrzeciona i trwałości łożyska. W przypadku łożysk tocznych, duży luz nie tylko powoduje koncentrację obciążenia na korpusie tocznym w kierunku siły, ale także powoduje zjawisko silnej koncentracji naprężeń w styku bieżni pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego łożyska, skraca żywotność łożyska, a także powoduje przesunięcie osi wrzeciona, co sprzyja drganiom części wrzeciona. Dlatego regulacja łożyska tocznego musi być wstępnie napięta, aby wytworzyć pewien poziom interferencji wewnątrz łożyska, co powoduje pewne odkształcenie sprężyste w styku korpusu tocznego z bieżnią pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego, poprawiając w ten sposób sztywność łożyska.

2. Metoda luki regulacyjnej:Przekładnia planetarna w procesie ruchu wytwarza tarcie, powodując zmiany wielkości, kształtu i jakości powierzchni między częściami oraz zużycie, w związku z czym szczelina między częściami wzrasta, dlatego musimy dokonać rozsądnego zakresu regulacji, aby zapewnić dokładność względnego ruchu między częściami.

 

3. Metoda kompensacji błędów:same części ulegają uszkodzeniu poprzez odpowiedni montaż, tak aby zjawisko wzajemnego przesunięcia w okresie docierania zapewniło dokładność trajektorii ruchu urządzenia.

 

1. Kompleksowa metoda rekompensaty:narzędzie zainstalowane wraz z reduktorem w celu wykonania obróbki zostało przeniesione wraz z prawidłową regulacją stołu roboczego w celu wyeliminowania łącznych wyników dokładności błędów.