Suurel kiirusel samm-mootoritega sõitmine

Sammmootorid on ühed lihtsamalt kasutatavad mootorid elektroonika kujundused, kus on vaja täpsust ja korratavust. Sammmootorite ehitus seab mootorile väikese kiiruse piirangu, mis on väiksem kiirusest, mida elektroonika suudab mootorit juhtida. Kui on vaja samm-mootori kiiret töötamist, suureneb rakendamise raskus.

Kiire samm-mootori tegurid

Kui kasutate samm-mootoreid suurel kiirusel, muutuvad projekteerimise ja rakendamise väljakutseteks mitmed tegurid. Nagu paljud komponendid, on ka reaalse maailma käitumine samm-mootorite kasutamine pole ideaalne ja teooriast kaugel. SammmootoridMaksimaalne kiirus varieerub olenevalt tootjast, mudelist ja mootori induktiivsusest, tavaliselt on saavutatavad kiirused vahemikus 1000 p/min kuni 3000 p/min.

Inerts

Igal liikuval objektil on inerts, mis peab vastu objekti kiirenduse muutustele. Madalama kiirusega rakendustes on võimalik samm-mootorit juhtida soovitud kiirusega, ilma et ükski samm vahele jääks. Kui aga proovite koheselt suurel kiirusel samm-mootorit koormata, on see suurepärane viis sammude vahelejätmiseks ja mootori asendi kaotamiseks.

Asendi ja täpsuse säilitamiseks peab samm-mootor tõusma madalalt kiiruselt suurele kiirusele, välja arvatud väikese inertsiaalse mõjuga kergete koormuste korral. Täiustatud samm-mootori juhtseadised hõlmavad kiirenduse piiranguid ja strateegiaid inertsi kompenseerimiseks.

Pöördemomendi kõverad

Sammmootori pöördemoment ei ole igal töökiirusel sama. See langeb, kui sammukiirus suureneb.

Sammmootorite ajami signaal tekitab mootori mähistes magnetvälja, et luua sammu astumiseks vajalik jõud. Magnetvälja täistugevuse saavutamiseks kuluv aeg sõltub mähise induktiivsusest, ajami pingest ja voolupiirangust. Sõidukiiruse kasvades lüheneb poolide täisvõimsusel püsimise aeg ja mootori pöördemoment langeb.

Sõidusignaal

Ajami signaali vool peab jõudma maksimaalse ajami vooluni, et maksimeerida jõudu samm-mootoris. Kiirete rakenduste puhul peab matš toimuma võimalikult kiiresti. Kõrgema pingesignaaliga samm-mootori juhtimine aitab parandada pöördemomenti suurtel kiirustel.

Surnud tsoon

Mootori ideaalne kontseptsioon võimaldab seda juhtida mis tahes kiirusel, halvimal juhul väheneb pöördemoment kiiruse kasvades. Kuid samm-mootoritel tekib sageli surnud tsoon, kus mootor ei saa koormust etteantud kiirusel juhtida. Surnud tsoon tekib süsteemi resonantsist ja on iga toote ja disaini puhul erinev.

Resonants

Sammmootorid juhivad mehaanilisi süsteeme ja kõik mehaanilised süsteemid võivad kannatada resonantsi all. Resonants tekib siis, kui sõidusagedus ühtib süsteemi omasagedusega. Energia lisamine süsteemi kipub suurendama selle vibratsiooni ja pöördemomendi kadu, mitte kiirust.

Rakendustes, kus liigne vibratsioon osutub problemaatiliseks, on resonantssammmootori kiiruste leidmine ja vahelejätmine eriti oluline. Vibratsiooni taluvad rakendused peaksid võimalusel vältima resonantsi. Resonants võib muuta süsteemi lühiajaliselt vähem tõhusaks ja lühendada selle eluiga aja jooksul.

Sammu suurus

Sammmootorid kasutavad mõnda juhtimisstrateegiat, mis aitavad mootoril kohaneda erinevate koormuste ja kiirustega. Üks taktika on mikrosammumine, mis laseb mootoril teha täissamme. Need mikroastmed pakuvad väiksemat täpsust ja muudavad samm-mootori töö madalamatel kiirustel vaiksemaks.

Sammmootorid saavad sõita ainult nii kiiresti ja mootor ei näe mikro- ega täissammul vahet. Täiskiirusel töötamiseks soovite tavaliselt juhtida täissammudega samm-mootorit. Kuid mikrosammu kasutamine sammmootori kiirenduskõvera kaudu võib oluliselt vähendada süsteemi müra ja vibratsiooni.