Cum decelerează motoarele pas cu pas?

Ca actuator,motor pas cu paseste unul dintre produsele cheie ale mecatronicii, care este utilizat pe scară largă în diverse sisteme de control al automatizării. Odată cu dezvoltarea microelectronicii și a tehnologiei de fabricație de precizie, cererea de motoare pas cu pas crește zi de zi, iar motoarele pas cu pas și mecanismele de transmisie cu angrenaje sunt combinate într-o cutie de viteze reductor, dar și în tot mai multe scenarii de aplicare pentru a vedea, astăzi mici și toată lumea împreună pentru a înțelege acest tip de mecanism de transmisie cu angrenaj reductor.

 

Cum decelerează motoarele pas cu pas?

Motorul pas cu pas este un motor de acționare utilizat în mod obișnuit, utilizat pe scară largă, de obicei împreună cu echipamente de decelerare pentru a obține efectul de transmisie ideal; și echipamente și metode de decelerare utilizate în mod obișnuit pentru motoarele pas cu pas, cum ar fi cutia de viteze, encoderul, controlerul, semnalul impulsurilor etc.

 

Decelerarea semnalului puls:Viteza de rotație a motorului pas cu pas se bazează pe modificarea semnalului impulsiv de intrare. În teorie, dacă se administrează un impuls driverului, motorul pas cu pas se rotește cu un unghi de pas (subdiviziune pentru o subdiviziune a unghiului de pas). În practică, dacă semnalul impulsiv se modifică prea repede, motorul pas cu pas se va schimba din cauza efectului de amortizare intern al potențialului electric invers, iar răspunsul magnetic dintre rotor și stator nu va urmări modificarea semnalului electric, ceea ce va duce la blocarea și pierderea pașilor.

 

Decelerarea cutiei de viteze de reducere:Motorul pas cu pas este echipat cu o cutie de viteze cu reducție, utilizând împreună motorul pas cu pas la ieșirea de mare viteză și cuplu redus. Conectați la cutia de viteze cu reducție setul intern de angrenaje al cutiei de viteze, care angrenează transmisia formată prin raportul de reducere. Viteza mare de ieșire a motorului pas cu pas va fi redusă și cuplul de transmisie va fi sporit pentru a obține efectul ideal de transmisie; efectul de reducere depinde de raportul de reducere al cutiei de viteze, cu cât raportul de reducere este mai mare, cu atât viteza de ieșire este mai mică și invers. Și invers.

 

Curba de control exponențial al vitezei:Curba exponențială. În programarea software, constantele de timp calculate mai întâi sunt stocate în memoria computerului, indicând selecția în timpul funcționării. De obicei, timpul de accelerare și decelerare al motorului pas cu pas este de 300 ms sau mai mult. Dacă se utilizează un timp de accelerare și decelerare prea scurt, pentru marea majoritate a motoarelor pas cu pas, va fi dificil să se obțină o rotație de mare viteză a motoarelor pas cu pas.

 

Decelerare controlată de encoder:Controlul PID, ca metodă simplă și practică de control, a câștigat o largă aplicare în acționarea motoarelor pas cu pas. Se bazează pe valoarea dată r(t) și valoarea reală de ieșire c(t) pentru a forma abaterea de control e(t), abaterea dintre mărimea proporțională, integrală și diferențială printr-o combinație liniară a mărimii de control, fiind obiectul de control controlat. Lucrarea utilizează un senzor de poziție integrat într-un motor pas cu pas hibrid bifazat și proiectează un regulator de viteză PI reglabil automat, bazat pe un detector de poziție și control vectorial, care oferă caracteristici tranzitorii satisfăcătoare în condiții de funcționare variabile. Pe baza modelului matematic al motorului pas cu pas, este proiectat sistemul de control PID al motorului pas cu pas, iar algoritmul de control PID este utilizat pentru a obține mărimea de control necesară pentru a controla mișcarea motorului în poziția specificată. În cele din urmă, se verifică prin simulare că sistemul de control are caracteristici bune de răspuns dinamic. Regulatorul PID are avantajele unei structuri simple, robustețe ridicată și fiabilitate ridicată, dar nu poate gestiona eficient informațiile incerte din sistem.

 

Cu ce ​​reductor se poate potrivi un motor pas cu pas? La alegerea motorului pas cu pas și a cutiei de viteze trebuie să se acorde atenție acestor factori și ce tip de cutie de viteze poate fi selectată pentru utilizare împreună?

 

1. Motivul pentru motorul pas cu pas cu reductor

 

Motorul pas cu pas comută frecvența curentului de fază al statorului, cum ar fi modificarea impulsului de intrare al circuitului de acționare al motorului pas cu pas, astfel încât acesta să se miște la viteză mică. Motorul pas cu pas la viteză mică așteaptă comanda de pas cu pas, iar rotorul se oprește. În timpul mișcării pas cu pas la viteză mică, fluctuațiile de viteză vor fi foarte mari. În acest moment, cum ar fi trecerea la funcționare la viteză mare, poate rezolva problema fluctuațiilor de viteză, dar cuplul va fi insuficient. Adică, la viteză mică, cuplul va fi insuficient, iar la viteză mare.

 

2. Motorul pas cu pas este adesea cu reductor ce

 

Un reductor este un tip de transmisie prin angrenaj, transmisie melcată, care este închisă într-o carcasă rigidă, este adesea utilizată ca reductor între motorul principal și mașina de lucru, între motorul principal și mașina de lucru sau actuator pentru a potrivi transmisia vitezei și cuplului; reductorul are o gamă largă, în funcție de tipul de transmisie, poate fi împărțit în reductoare cu angrenaj, reductoare cu angrenaj melcat și reductoare planetare. În funcție de numărul de trepte de transmisie, poate fi împărțit în reductoare monoetajate și multietajate; în funcție de forma angrenajului, poate fi împărțit în reductoare cilindrice, reductoare cu angrenaj conic și reductoare cu angrenaj cilindric-conic; în funcție de forma de aranjament al transmisiei, poate fi împărțit în reductoare desfășurate, reductoare șunt și reductoare coaxiale. Reductoarele pentru ansamblul motorului pas cu pas sunt reductoare planetare, reductoare cu angrenaj melcat, reductoare cu angrenaj paralel și reductoare cu angrenaj cu filament.

 

 

Dar precizia reductorului planetar al motorului pas cu pas?

 

 

Precizia reductorului se mai numește și joc de întoarcere. Când capătul de ieșire este fix, iar capătul de intrare este rotit în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic pentru a produce cuplul nominal +-2% cuplu la capătul de ieșire, există o mică deplasare unghiulară la capătul de intrare al reductorului, iar această deplasare unghiulară este jocul de întoarcere. Unitatea este „minut de arc”, adică o șaizecime de grad. Valorile obișnuite ale jocului de întoarcere se referă la partea de ieșire a cutiei de viteze. Reductorul planetar cu motor pas cu pas are rigiditate ridicată, precizie ridicată (o singură treaptă poate fi realizată în 1 minut), eficiență ridicată a transmisiei (o singură treaptă în 97%-98%), raport cuplu/volum ridicat, nu necesită întreținere etc.

 

Precizia transmisiei motorului pas cu pas nu este reglabilă, unghiul de funcționare al motorului pas cu pas este determinat în întregime de lungimea pasului și de numărul de impulsuri, iar numărul de impulsuri poate fi o numărătoare completă, cantitatea digitală nu este conceptul de precizie, un pas este un pas, doi pași sunt doi pași. Precizia curentă care poate fi optimizată este precizia jocului de revenire a angrenajului cutiei de viteze planetare.

 

1. Metoda de reglare a preciziei axului:Reglarea preciziei de rotație a axului cutiei de viteze planetare. Dacă eroarea de prelucrare a axului în sine îndeplinește cerințele, atunci precizia de rotație a axului reductorului este, în general, determinată de rulment. Cheia pentru reglarea preciziei de rotație a axului este reglarea jocului rulmentului. Menținerea unui joc adecvat al rulmentului este esențială pentru performanța componentelor axului și durata de viață a rulmentului. În cazul rulmenților cu role, atunci când există un joc mare, nu numai că sarcina se va concentra pe corpul de rulare în direcția forței, dar va produce și un fenomen serios de concentrare a tensiunii în contactul dintre inelul interior și cel exterior al rulmentului, scurtând durata de viață a rulmentului, deplasând și linia centrală a axului, provocând ușor vibrații ale pieselor axului. Prin urmare, reglarea rulmentului cu role trebuie preîncărcată pentru a produce o anumită interferență în interiorul rulmentului, astfel încât să se producă o anumită deformare elastică la contactul dintre corpul de rulare și calea de rulare a inelului interior și exterior, îmbunătățind astfel rigiditatea rulmentului.

2. Metoda decalajului de ajustare:Cutia de viteze planetară în procesul de mișcare va produce frecare, provocând modificări ale dimensiunii, formei și calității suprafeței dintre piese și uzură, astfel încât spațiul dintre piese să crească, trebuie să facem un interval rezonabil de ajustare pentru a asigura precizia mișcării relative dintre piese.

 

3. Metoda de compensare a erorilor:Piesele în sine greșesc prin asamblarea corespunzătoare, astfel încât fenomenul de decalaj reciproc în timpul perioadei de rodaj, pentru a asigura precizia traiectoriei de mișcare a echipamentului.

 

1. Metodă completă de compensare:Instrumentul instalat cu reductorul în sine pentru a efectua prelucrarea a fost transferat cu reglarea corectă a mesei de lucru pentru a elimina rezultatele combinate ale preciziei erorilor.