Žingsninis variklis
Žingsninis variklis
Žingsninis variklis yra atviros{0}kilpos valdymo variklis, paverčiantis elektros impulsų signalus į kampinį arba tiesinį poslinkį. Paprasčiau tariant, kai jis gauna elektros impulso komandą, rotorius pasisuks fiksuotu kampu (vadinamas "žingsnio kampu"). Impulsinio signalo dažnis lemia variklio greitį, o impulsų skaičius – bendrą sukimosi poslinkį. Dėl tikslios padėties nustatymo ir greičio reguliavimo charakteristikų jis plačiai naudojamas scenarijuose, kuriuose reikia didelio-tikslumo valdymo.
Savybės
- Paprastas valdymas ir maža kaina:Tikslų padėties nustatymą (atviros{0}}kilpos valdymą) galima pasiekti be brangių padėties ir greičio jutiklių.
- Didelis padėties nustatymo tikslumas:Maža kumuliacinė klaida; kiekvieno žingsnio klaidos nebus perduotos į kitą.
- Didelis sukimo momentas:Suteikia didelį sukimo momentą, ypač esant mažam greičiui.
- Ilgas tarnavimo laikas:Nėra vidinio mechaninio kontaktinio komutatoriaus (kaip nuolatinės srovės variklio šepečiai); guoliai yra pagrindinės susidėvinčios dalys, todėl jų tarnavimo laikas yra ilgas.
- Didelis patikimumas:Savaiminio-užrakinimo galimybė sustojus (nuolatinis magnetas ir hibridiniai tipai); kol apvijos yra maitinamos, yra didžiausias laikymo momentas, kad užfiksuotų rotorių esamoje padėtyje.
Programos
Biuro automatizavimas:
Spausdintuvai, skaitytuvai, kopijavimo aparatai (valdantys nuskaitymo galvutę ir popieriaus padavimą).
Pramonės valdymas:
CNC staklės, vielos pjovimo staklės, automatizuoti surinkimo robotai, padavimo įrenginiai.
Medicininė įranga:
Ventiliatoriai, infuzinės pompos, analizės prietaisai.
3D spausdintuvai:
Tikslios spausdinimo galvutės ir platformos padėties valdymas X/Y/Z ašyse.
Fotografavimo įranga:
Automatinio fokusavimo sistemos skaitmeniniams SLR fotoaparatams.
Scenos apšvietimas:
Tikslios slankiojančios / pakreiptos galvutės ir objektyvo padėties valdymas.
DUK
1 klausimas: ar galiu rankiniu būdu pasukti žingsninio variklio veleną (be vairuotojo)?
A: Dėl nuolatinio magneto ir hibridinių žingsninių variklių, kadangi rotorius yra nuolatinis magnetas, rankiniu būdu sukdami veleną pajusite pastebimą „spragtelėjimą“ (kiekvienas žingsnis yra nedidelis sustojimas), o tai yra normalu. Tačiau dažnas ar per didelis sukimas rankiniu būdu gali pažeisti vidines variklio dalis, todėl tai nerekomenduojama.
2 klausimas: kaip pasirinkti tinkamą žingsninį variklį savo programai?
A: Atsižvelkite į šiuos veiksnius:
Reikalavimai sukimo momentui: apskaičiuokite didžiausią apkrovai reikalingą darbinį sukimo momentą ir laikymo momentą, leidžiantį 30–50 % saugos ribą.
Reikalavimai greičiui: Pasirinkite pagal reikiamą greitį, atsižvelgdami į charakteristiką, kad žingsninio variklio sukimo momentas mažėja didėjant greičiui.
Žingsnio kampas / skiriamoji geba: pasirinkite pagal padėties nustatymo tikslumo reikalavimus (pvz., 1,8 laipsnio ar didesnė skiriamoji geba naudojant mikropakopą).
Variklio dydis ir montavimo būdas: pavyzdžiui, flanšo dydis, veleno skersmuo ir kt.
Aplinkos veiksniai: ar reikalinga hidroizoliacija ir atsparumas alyvai.
3 klausimas: kaip išspręsti žingsninių variklių vibracijos ir triukšmo problemas?
A: Naudokite „microstepping“ tvarkyklę: tai efektyviausias būdas.
Venkite veikti rezonanso zonoje: Varikliai turi fiksuotą rezonanso tašką; venkite šio greičio diapazono reguliuodami impulsų dažnį.
Pridėkite mechaninius vibracijos slopinimo įtaisus: pvz., ant variklio pagrindo sumontuokite vibraciją slopinančias trinkeles.
Naudokite T-ar S-formos pagreičio ir lėtėjimo kreives, kad išvengtumėte staigių paleidimų ir sustojimų.
4 klausimas: kodėl žingsniniams varikliams reikia specialios tvarkyklės? Ar jų negalima tiesiogiai prijungti prie maitinimo šaltinio?
A: Visiškai ne! Vairuotojas yra žingsninio variklio smegenys. Vairuotojo funkcijos yra šios:
Valdymo signalų priėmimas: impulsų, krypties ir įjungimo signalų priėmimas iš valdiklio (pvz., PLC arba mikrovaldiklio).
Srovės paskirstymas: remiantis signalais, tiekiamas maitinimas kiekvienai variklio fazės apvijai tam tikra seka (pvz., vienos{0}}fazės, dviejų-fazių, pusės-pakopų arba mikropakopų).
Pakankamos srovės tiekimas: silpnų valdymo signalų stiprinimas, kad variklio apvijoms būtų suteikta reikiama didelė srovė.
5 klausimas: kas yra žingsnio kampas? Pavyzdžiui, ką reiškia 1,8 laipsnio?
A: Žingsnio kampas reiškia kampą, kurį variklis sukasi kiekvienam impulsui, kurį gauna . 1.8 laipsnis yra labiausiai paplitęs žingsnio kampas, o tai reiškia, kad variklis turi gauti 200 impulsų (360 laipsnių / 1,8 laipsnio=200), kad apsisuktų vieną kartą.
