Вожња корачних мотора великом брзином

Корачни мотори су један од једноставнијих мотора за имплементацију електроника дизајне где је потребан ниво прецизности и поновљивости. Конструкција корачних мотора поставља ограничење мале брзине на мотор, нижу од брзине којом електроника може покретати мотор. Када је потребан рад корачног мотора великом брзином, повећава се тежина имплементације.

Фактори корачног мотора велике брзине

Неколико фактора постаје изазов за дизајн и имплементацију када возите корачне моторе великим брзинама. Као и многе компоненте, понашање у стварном свету корачних мотора није идеалан и далеко од теорије. Корачни мотори' максимална брзина варира у зависности од произвођача, модела и индуктивности мотора, са брзинама од 1000 РПМ до 3000 РПМ обично достижне.

Инерција

Сваки покретни објекат има инерцију, која се опире променама убрзања објекта. У апликацијама са нижим брзинама, могуће је возити корачни мотор жељеном брзином без пропуштања корака. Међутим, покушај да се одмах покрене оптерећење корачног мотора великом брзином је одличан начин да прескочите кораке и изгубите положај мотора.

Корачни мотор мора да се повећа са мале брзине на велику брзину да би одржао положај и прецизност, осим за мала оптерећења са малим инерцијским ефектима. Напредне контроле корачног мотора укључују ограничења убрзања и стратегије за компензацију инерције.

Криве обртног момента

Обртни момент корачног мотора није исти за сваку радну брзину. Опада како се брзина корака повећава.

Погонски сигнал за корачне моторе генерише магнетно поље у намотајима мотора да створи силу за корак. Време које је потребно магнетном пољу да дође до пуне снаге зависи од индуктивности завојнице, погонског напона и ограничења струје. Како се брзина вожње повећава, време задржавања калемова при пуној снази се скраћује, а обртни момент који мотор може да генерише опада.

Дриве Сигнал

Струја погонског сигнала мора достићи максималну погонску струју да би се максимизирала сила у корачном мотору. У апликацијама велике брзине, меч се мора догодити што је брже могуће. Вожња корачног мотора са сигналом већег напона помаже у побољшању обртног момента при великим брзинама.

Мртва зона

Идеалан концепт мотора омогућава да се вози било којом брзином уз, у најгорем случају, смањење обртног момента како се брзина повећава. Међутим, корачни мотори често развијају мртву зону у којој мотор не може да покреће оптерећење датом брзином. Мртва зона настаје услед резонанције у систему и варира за сваки производ и дизајн.

Ресонанце

Корачни мотори покрећу механичке системе, а сви механички системи могу патити од резонанце. Резонанција се јавља када се фреквенција покретања поклапа са природном фреквенцијом система. Додавање енергије систему има тенденцију да повећа његове вибрације и губитак обртног момента, а не његову брзину.

У апликацијама где су прекомерне вибрације проблематичне, проналажење и прескакање брзина резонантног корачног мотора је посебно важно. Апликације које толеришу вибрације треба да избегавају резонанцију где је то могуће. Резонанција може краткорочно учинити систем мање ефикасним и скратити му животни век током времена.

Величина корака

Корачни мотори користе неколико стратегија вожње које помажу мотору да се прилагоди различитим оптерећењима и брзинама. Једна тактика је микро-корачење, што омогућава мотору да прави кораке мање од пуних. Ови микро кораци нуде смањену прецизност и чине рад корачног мотора тишим при нижим брзинама.

Корачни мотори могу да возе само тако брзо, а мотор не види разлику у микро-кораку или пуном кораку. За рад при пуној брзини, обично ћете желети да возите корачни мотор пуним корацима. Међутим, коришћење микро-корака кроз криву убрзања корачног мотора може значајно смањити буку и вибрације у систему.