שיטות להגדלת הדיוק במנועי צעד

ידוע בתחום ההנדסי כי סובלנות מכנית משפיעה משמעותית על הדיוק והדיוק עבור כל סוג של מכשיר שניתן להעלות על הדעת ללא קשר לשימוש בו. עובדה זו נכונה גם לגבימנועי צעדו לדוגמה, למנוע צעד בנוי סטנדרטי יש רמת סובלנות של כ- ± 5 אחוז שגיאה בכל שלב. מדובר בשגיאות שאינן מסוכנות אגב. מרבית מנועי הצעד מזיזים 1.8 מעלות לכל שלב, מה שמביא לטווח שגיאות פוטנציאלי של 0.18 מעלות, למרות שאנחנו מדברים על 200 צעדים לכל סיבוב (ראה איור 1).

מנועי צעד דו -שלביים - סדרת GSSD

דריכה מיניאטורית לדיוק

עם דיוק סטנדרטי, לא מצטבר, של ± 5 אחוזים, הדרך הראשונה וההגיונית ביותר להגברת הדיוק היא למיקרו לדרוך את המנוע. מיקרו דריכה היא שיטה לשליטה על מנועי צעד שמשיגה לא רק רזולוציה גבוהה יותר אלא תנועה חלקה יותר במהירויות נמוכות, מה שיכול להוות תועלת גדולה ביישומים מסוימים.

נתחיל בזווית הצעד של 1.8 מעלות. זווית צעד זו פירושה שככל שהמנוע מאט כל שלב הופך לחלק גדול יותר של השלם. במהירויות איטיות ואיטיות יותר, גודל המדרגה הגדול יחסית גורם לריכוז במנוע. אחת הדרכים להקל על ירידה זו של חלקות הפעולה במהירויות איטיות היא להפחית את גודל כל שלב מנועי. זה המקום בו מיקרו דריכה הופכת לאלטרנטיבה חשובה.

דריכה מיקרו מושגת על ידי שימוש במודולציה של רוחב הדופק (PWM) כדי לשלוט על הזרם לפיתולי המנוע. מה שקורה הוא שהנהג המנוע מספק שני גלי סינוס מתח לפיתולי המנוע, שכל אחד מהם הוא 90 מעלות מחוץ לשלב עם האחר. לכן, בעוד שהזרם עולה במפתלון אחד, הוא יורד במפתלון האחר לייצר העברה הדרגתית של זרם, מה שמביא לתנועה חלקה יותר וייצור מומנט עקבי יותר ממה שאחד יקבל מבקרה סטנדרטית מלאה (או אפילו חצי שלב) (ראה איור 2).

ציר יחידבקר מנוע צעד +נהג פועל

כאשר מחליטים על עלייה ברמת הדיוק בהתבסס על בקרת מיקרו דריכה, המהנדסים צריכים לשקול כיצד זה משפיע על שאר המאפיינים המוטוריים. אמנם ניתן לשפר את החלקות של משלוח מומנט, תנועה במהירות נמוכה ותהודה באמצעות מיקרו דריכה, אך מגבלות אופייניות בשליטה ועיצוב מוטורי מונעות מהם להגיע למאפיינים הכוללים האידיאליים שלהם. בגלל הפעלת מנוע צעד, כונני דריכה של מיקרו יכולים רק להתקרב לגל סינוס אמיתי. המשמעות היא שכמה קרקע מומנט, תהודה ורעש יישארו במערכת למרות שכל אחד מהם מופחת מאוד בפעולה מיקרו דריכה.

דיוק מכני

התאמה מכנית נוספת כדי להשיג דיוק במנוע הצעד שלך היא להשתמש בעומס אינרציה קטן יותר. אם המנוע מחובר לאינרציה גדולה כאשר הוא מנסה להפסיק, העומס יגרום לטעננות יתר קלה. מכיוון שלעתים קרובות מדובר בשגיאה קטנה, ניתן להשתמש בבקר המנוע לתיקוןו.

לבסוף, אנו פונים חזרה לבקר. שיטה זו עשויה לקחת מאמץ הנדסי כלשהו. על מנת לשפר את הדיוק, ייתכן שתרצה להשתמש בבקר המותאם במיוחד למנוע שבחרת להשתמש בו. זוהי שיטה מדויקת מאוד לשילוב. ככל שהיכולת של הבקר לתפעל את הזרם המנוע במדויק, כך תוכלו לקבל דיוק רב יותר ממנוע הצעד בו אתם משתמשים. הסיבה לכך היא שהבקר מווסת בדיוק כמה זרם מתפתל המנוע כדי ליזום את תנועת המדרגה.

דיוק במערכות תנועה הוא דרישה נפוצה בהתאם ליישום. ההבנה כיצד מערכת הצעד עובדת יחד כדי ליצור דיוק מאפשרת למהנדס לנצל את הטכנולוגיות הקיימות, כולל אלה המשמשות ביצירת הרכיבים המכניים של כל מנוע.