Принцип позиционирования шагового двигателя
Шаговый двигатель представляет собой привод, который преобразует электрические импульсы в угловое смещение. Когда шаговый драйвер получает импульсный сигнал, он заставляет шаговый двигатель вращаться в заданном направлении под фиксированным углом (так называемый «ступенчатый угол»), и его вращение проходит под фиксированным углом. Угловое смещение может контролироваться количеством импульсов управления для достижения точного позиционирования. В то же время скорость и ускорение двигателя можно контролировать, контролируя частоту импульсов для достижения цели регулирования скорости. В качестве специального двигателя для управления шаговый двигатель широко используется в различных системах с разомкнутым контуром, поскольку он не имеет накопленной ошибки (точность 100%).
Принцип и схема позиционирования
Принцип ускорения и замедления шагового двигателя
Когда шаговый двигатель приводит в действие привод от одного положения к другому, он подвергается ускорению, постоянной скорости и замедлению. Когда рабочая частота шагового двигателя ниже собственной частоты пуска, его можно запускать непосредственно с рабочей частотой и работать на этой частоте. Когда он должен остановиться, он может быть напрямую уменьшен с рабочей частоты до нулевой скорости.
Когда рабочая частота шагового двигателя fb> fa (начальная частота при запуске нагрузки), если частота запускается непосредственно с частотой fb, шаговый двигатель будет неработоспособным или даже заблокирован. Кроме того, когда внезапно останавливается на частоте fb, шаговый двигатель будет перерегулироваться из-за инерции, что влияет на точность позиционирования. Если скорость очень медленная, шаговый двигатель не будет выходить из строя и перерегулировать, но это повлияет на эффективность привода.
Поэтому ускорение и замедление шагового двигателя должны быть гарантированно перемещаться в указанное положение с наивысшей скоростью (или самым коротким временем) без потери шага и перерегулирования.
Существует два типа методов управления частотой подъема, которые обычно используются в шаговых двигателях: линейная частота подъема и частота экспоненциальной кривой. Метод экспоненциальной кривой обладает высокой способностью отслеживания, но баланс плохой, когда скорость сильно меняется. Метод прямой линии имеет хорошую гладкость и подходит для быстрого позиционирования с большими изменениями скорости. При постоянном ускорении и понижении закон является кратким, и его относительно просто реализовать с помощью программного обеспечения. Этот метод принят в этой статье.
