„Out-of-step” oznacza brak impulsu, który nie przesuwa się do określonej pozycji. „Overshoot” oznacza przekroczenie określonej pozycji.
Silniki krokoweSą często stosowane w systemach sterowania ruchem, gdzie sterowanie jest proste lub gdzie wymagany jest niski koszt. Największą zaletą jest to, że pozycja i prędkość są kontrolowane w pętli otwartej. Ale właśnie dlatego, że jest to sterowanie w pętli otwartej, pozycja obciążenia nie ma sprzężenia zwrotnego do pętli sterowania, a silnik krokowy musi poprawnie reagować na każdą zmianę wzbudzenia. Jeśli częstotliwość wzbudzenia nie zostanie wybrana prawidłowo, silnik krokowy nie będzie mógł przejść do nowej pozycji. Rzeczywista pozycja obciążenia wydaje się być w stałym błędzie względem pozycji oczekiwanej przez sterownik, tj. wyobrażone jest zjawisko out-of-step lub przeregulowania. Dlatego w systemie sterowania silnikiem krokowym w pętli otwartej, jak zapobiec utracie kroku i przeregulowaniu jest kluczem do prawidłowego działania systemu sterowania w pętli otwartej.
Zjawiska przekroczenia kroku i przekroczenia występują, gdysilnik krokowyodpowiednio uruchamia się i zatrzymuje. Ogólnie rzecz biorąc, granica częstotliwości rozruchu systemu jest stosunkowo niska, podczas gdy wymagana prędkość robocza jest często stosunkowo wysoka. Jeśli system zostanie uruchomiony bezpośrednio z wymaganą prędkością obrotową, ponieważ prędkość przekroczyła limit częstotliwości rozruchu i nie można go uruchomić prawidłowo, rozpoczynając z utraconym krokiem, ciężki silnik w ogóle nie może się uruchomić, co skutkuje zablokowaniem obrotów. Po uruchomieniu systemu, jeśli punkt końcowy zostanie osiągnięty, natychmiast przestań wysyłać impulsy, aby system natychmiast się zatrzymał, a następnie ze względu na bezwładność systemu silnik krokowy obróci się do pozycji równowagi żądanej przez sterownik.
Aby wyeliminować zjawisko wypadania z kroku i przeregulowania, należy dodać do funkcji start-stop odpowiednie sterowanie przyspieszeniem i hamowaniem. Zazwyczaj stosujemy: kartę sterowania ruchem dla górnej jednostki sterującej, sterownik PLC z funkcjami sterowania dla górnej jednostki sterującej oraz mikrokontroler dla górnej jednostki sterującej do sterowania przyspieszeniem i hamowaniem ruchu, co pozwala wyeliminować zjawisko przeregulowania.
Mówiąc prościej:gdy sterownik silnika krokowego odbiera sygnał impulsowy, sterujesilnik krokowyaby obrócić o stały kąt (i kąt kroku) w ustalonym kierunku. Możesz kontrolować liczbę impulsów, aby kontrolować wielkość przemieszczenia kątowego, tak aby osiągnąć cel dokładnego pozycjonowania; jednocześnie możesz kontrolować częstotliwość impulsów, aby kontrolować prędkość i przyspieszenie obrotów silnika, tak aby osiągnąć cel regulacji prędkości. Silnik krokowy ma parametr techniczny: częstotliwość początkową bez obciążenia, to znaczy, że silnik krokowy w przypadku częstotliwości impulsów bez obciążenia może uruchomić się normalnie. Jeśli częstotliwość impulsów jest wyższa niż częstotliwość początkowa bez obciążenia, silnik krokowy nie może uruchomić się prawidłowo, może wystąpić zjawisko gubienia kroków lub blokowania. W przypadku obciążenia, częstotliwość początkowa powinna być niższa. Jeśli silnik ma obracać się z dużą prędkością, częstotliwość impulsów powinna mieć rozsądny proces przyspieszania, tj. częstotliwość początkowa jest niska, a następnie rośnie do pożądanej wysokiej częstotliwości przy określonym przyspieszeniu (prędkość silnika rośnie od niskiej do wysokiej prędkości).
Częstotliwość początkowa = prędkość początkowa × liczba kroków na obrót.Prędkość początkowa bez obciążenia to moment obrotowy silnika krokowego bez przyspieszania lub zwalniania bez obciążenia, który obraca się bezpośrednio w górę. Podczas obrotu silnika krokowego indukcyjność każdej fazy uzwojenia silnika tworzy odwrotny potencjał elektryczny; im wyższa częstotliwość, tym większy odwrotny potencjał elektryczny. Pod jego wpływem silnik zwiększa częstotliwość (lub prędkość), a prąd fazowy maleje, co prowadzi do spadku momentu obrotowego.
Załóżmy: całkowity moment wyjściowy reduktora wynosi T1, prędkość wyjściowa to N1, przełożenie redukcyjne wynosi 5:1, a kąt kroku silnika krokowego wynosi A. Wówczas prędkość silnika wynosi: 5*(N1), wówczas moment wyjściowy silnika powinien wynosić (T1)/5, a częstotliwość robocza silnika powinna wynosić
5*(N1)*360/A, dlatego należy spojrzeć na krzywą charakterystyki moment-częstotliwość: punkt współrzędnych [(T1)/5, 5*(N1)*360/A] nie znajduje się poniżej krzywej charakterystyki moment-częstotliwość (początkowej krzywej moment-częstotliwość). Jeśli znajduje się poniżej krzywej moment-częstotliwość, można wybrać ten silnik. Jeśli znajduje się powyżej krzywej moment-częstotliwość, nie można wybrać tego silnika, ponieważ będzie on gubił krok lub w ogóle się nie obracał.
Czy określasz stan roboczy, musisz określić maksymalną prędkość, jeśli ją ustalisz, możesz dokonać obliczeń według wzoru podanego powyżej (na podstawie maksymalnej prędkości obrotowej i wielkości obciążenia możesz określić, czy wybrany silnik krokowy jest odpowiedni, jeśli nie, powinieneś również wiedzieć, jaki rodzaj silnika krokowego wybrać).
Ponadto silnik krokowy na początku po obciążeniu może pozostać niezmieniony, a następnie zwiększyć częstotliwość, ponieważsilnik krokowyKrzywa częstotliwości momentu powinna mieć dwie, pierwsza powinna być krzywą częstotliwości momentu początkowego, a druga powinna być krzywą częstotliwości momentu. Ta krzywa przedstawia znaczenie: uruchom silnik z częstotliwością początkową, po zakończeniu rozruchu możesz zwiększyć obciążenie, ale silnik nie utraci stanu kroku; lub uruchom silnik z częstotliwością początkową, w przypadku stałego obciążenia możesz odpowiednio zwiększyć prędkość obrotową, ale silnik nie utraci stanu kroku.
Powyższe przykłady przedstawiają wyjście silnika krokowego poza krok i przeregulowanie.
Jeśli chcesz nawiązać z nami komunikację i współpracę, skontaktuj się z nami!
Współpracujemy ściśle z naszymi klientami, wsłuchując się w ich potrzeby i reagując na ich prośby. Wierzymy, że partnerstwo korzystne dla obu stron opiera się na jakości produktów i obsłudze klienta.
Czas publikacji: 03-04-2023