Айнымалы ток сервомоторы және қадамдық қозғалтқыш - қайсысы жақсы?

Қозғалысты басқару қолданбасы үшін дұрыс емес қозғалтқыш технологиясын таңдау күрделі инженерлік ақауларды тудырады. Динамикалық кері байланыс қажет болатын ашық жүйені қолдану созылмалы жоғалған қадамдарға, материал сынықтарына және сапаны бақылаудың қолайсыз мәселелеріне әкеледі. Керісінше, қарапайым индекстеу тапсырмалары үшін жабық циклды жүйелерді шамадан тыс көрсету инженерлік сағаттарды қажетсіз реттеу күрделілігіне жұмсайды. Инженерлер мен жүйе дизайнерлері қоршаған орта факторлары мен жүйенің күрделілігіне қарсы динамикалық өнімділік талаптарын теңестіруі керек. Автоматтандыруды, CNC машиналарын немесе роботтық жүйелерді жобалау кезінде жылдамдықты, айналу моментін және дәлдік параметрлерін бағалау керек. Қазіргі заманғы машина дизайны үшін негізгі анықтамаларға сүйену енді жеткіліксіз. Беттік деңгейдегі салыстырудан асып кету крутящий қисық сызықтарды, жабық циклге қарсы ашық контурлы архитектураларды және жүру қашықтығын тиімділігін қатаң техникалық бағалауды талап етеді. Осы механикалық және электрлік айырмашылықтарды түсіну мәселені түбегейлі шешуге негіз береді AC Servo Motor Vs Stepper Motor пікірталас. Арнайы қолданбаға арналған

• Жылдамдықтағы айналу моменті: қадамдық қозғалтқыштар жоғары айналу моменті, төмен жылдамдықты қолданбаларда жақсы жұмыс істейді, бірақ жоғары айналу жылдамдығында моменттің қатты нашарлауына ұшырайды, ал айнымалы ток сервоқозғалтқыштары жоғары жылдамдық диапазонында тегіс айналу моментінің қисығын сақтайды.

• Басқару архитектурасы және сенімділігі: Негізгі дифференциатор - кері байланыс. Қадамдар әдетте қатал ортада жоғары сенімділікті ұсынатын ашық циклде (позицияны қабылдауда) жұмыс істейді, ал айнымалы ток серволары нақты уақыттағы қатені түзету үшін үздіксіз жабық цикл кодер кері байланысына сүйенеді.

• Құн және күрделілік: Steppers теңдесі жоқ қарапайымдылық пен төмен бастапқы шығындарды ұсынады. Айнымалы ток сервоқозғалтқышы жоғары алдын ала инвестицияны қажет етеді (сирек кездесетін магниттер мен кодерлер арқасында), бірақ жоғары энергия тиімділігін, динамикалық жауап береді және күрделілікті азайту үшін заманауи автоматты реттеу мүмкіндігін береді.

• Қолданбаның сәйкестігі: болжамды, төмен жылдамдықты, тұрақты жүктемелер және қысқа қашықтықты индекстеу қадамдық құрылғыларды ұнатады; айнымалы жүктемелер, ұзақ қашықтыққа жоғары жылдамдықты позициялау және позициялық қателерге нөлдік төзімділік айнымалы ток серволарын қажет етеді.

Степпер және сервомоторлар қалай жұмыс істейді

Қадамдық мотор механикасы (ашық цикл стандарты)

Қадамдық қозғалтқыштар жоғары полюсті дизайнда жұмыс істейді. Стандартты гибридті қадам қозғалтқышы оның роторына өңделген 50-ден 100-ге дейін магниттік полюстерді қамтиды. Бұл полюстің жоғары тығыздығы қозғалтқышқа толық айналуды жүздеген нақты механикалық қадамдарға бөлуге мүмкіндік береді. Стандартты 1,8 градустық қадам бір айналымда 200 дискретті қадамды орындайды. Жетек статор орамаларына дәйекті ток импульстерін жібереді, роторды келесі магниттік теңестіруге тартады. Бұл архитектура сыртқы кері байланыс сенсорларын қажет етпей-ақ жоғары дәлдікпен айналу орнын анықтауға мүмкіндік береді.

Бұл қозғалтқыштар ұстап тұру моментін ұстап тұру үшін тұрақты ток тартуына сүйенеді. Қозғалтқыш өзінің мақсатты орнына жеткенде және тоқтаған кезде жетек орамдарға толық ток беруді жалғастырады. Бұл роторды орнына бекітіп, нөлдік жылдамдықта тамаша ұстау моментін қамтамасыз етеді. Қозғалтқыш механикалық тежегіш ретінде әрекет етеді, білікті бұруға тырысатын сыртқы күштерге қарсы тұрады. Дегенмен, бұл тұрақты ток тартысы айтарлықтай жылуды тудырады. Қадамдық қозғалтқыштар толығымен бос тұрған кезде де, әдетте 80 градус Цельсийден асатын беттің жоғары температурасында жұмыс істейді.

Инженерлер ажыратымдылықты жақсарту және механикалық резонансты азайту үшін микро қадамды жиі пайдаланады. Микроқадамдық жетектер синус және косинус толқын пішіндерін пайдаланып көрші статор катушкалары арасындағы токқа пропорциялайды. Бұл роторды екі физикалық полюстер арасындағы позицияны ұстауға мәжбүр етеді. Бұл позициялық ажыратымдылықты бір айналымға 51 200 қадамға немесе одан жоғарыға дейін арттырғанымен, өсу моментін күрт төмендетеді. Қозғалтқыш физикалық полюстер арасында қатты механикалық ұстау қабілетін жоғалтады. Сыртқы күштер төмендетілген микро қадам моментінен асып кетсе, ол позициялық қателерге сезімтал болады.

Нәзік кері байланыс компоненттерінің болмауы қадамдық қозғалтқыштарға тән механикалық сенімділікті береді. Артқы білікке бекітілген оптикалық кодерлер немесе резолюторларсыз қадамдар жоғары дірілге, қатты шаңға және қоршаған ортаның қатал жағдайларына төтеп береді. Жеңілдетілген сым стандартты биполярлы қадамдық құрылғы үшін тек төрт өткізгішті қажет етеді, бұл электрлік шу кедергілерінің әлеуетін азайтады және тартылыс тізбектері арқылы кабельді бағыттауды жеңілдетеді.

Жабық контурлы айнымалы ток сервоқозғалтқыштарының жұмыс принципі

Ан Айнымалы ток сервомоторы әдетте 4-тен 12-ге дейінгі магниттік полюстерді қамтитын төмен полюстер санының дизайнын пайдаланады. Физикалық қадам бұрыштары үлкен болғандықтан, қозғалтқыш тек механикалық полюстер арқылы өзін дәл орналастыра алмайды. Жүйе қозғалтқышты оптикалық кодтауыш, магниттік кодтауыш немесе шешуші сияқты жоғары ажыратымдылығы бар кері байланыс құрылғысымен жұптатады. Бұл сенсор әрқашан ротор білігінің нақты физикалық орнын бақылайды және бұл деректерді жетекке қайта жібереді.

Бұл архитектураның анықтаушы сипаттамасы жабық циклды кері байланыс механизмі болып табылады. Сервожетегі қозғалыс реттегішінен командалық орын мен жылдамдық сигналдарын үздіксіз қабылдайды. Бір уақытта ол қозғалтқыштың кодерінен нақты орын мен жылдамдық деректерін оқиды. Диск пәрмен берілген күй мен нақты күй арасындағы келесі қатені есептейді. Содан кейін ол нақты уақыт режимінде осы қатені түзету үшін пропорционалды-интегралдық-туынды (PID) басқару контурын пайдаланып, қозғалтқыш орамдарына берілетін токты секундына мыңдаған рет реттейді.

Степперлерден айырмашылығы, сервоқозғалтқыштар динамикалық ток тартуымен ерекшеленеді. Жетек белгілі бір жүктемені жылжыту немесе ұстап тұру үшін қажетті токтың нақты мөлшерін ғана қамтамасыз етеді. Қозғалтқыш сыртқы күштер әсер етпей жұмыс істемей тұрса, ток күші нөлге дейін төмендейді. Бұл жүктемеге тәуелді қуатты тұтыну электр тиімділігін айтарлықтай жоғарылатады және нөлдік жылдамдықта жылу өндіруді айтарлықтай төмендетеді. Қозғалтқыш бос уақыттарда салқын болып, ішкі мойынтіректердің және тығыздағыштардың қызмет ету мерзімін ұзартады.

Өндірушілер неодим сияқты жоғары өнімді сирек жер магниттерін пайдаланып заманауи сервороторларды жасайды. Бұл магниттер физикалық өлшемдеріне қатысты ерекше күшті магнит өрістерін тудырады. Бұл конструкция қозғалтқыштың қуат тығыздығын айтарлықтай арттырады, бұл ықшам сервоға үлкен айналу моменті мен жылдам үдетуге мүмкіндік береді. Сирек кездесетін материалдарға және дәлдіктегі кері байланыс сенсорларына сену өндірістің күрделілігін арттырады және құрастыру кезінде қатаң сапаны бақылауды талап етеді.

Қатарлы өнімділікті салыстыру

Жылдамдық, айналу моменті және жүру қашықтығы (критикалық дифференциаторлар)

Крутящий қисық сызықтар екі технологияның да жұмыс шектерін белгілейді. Қадамдық қозғалтқыштың айналу моменті айналу жылдамдығы артқан сайын экспоненциалды түрде төмендейді. Бұл деградация орама индуктивтілігіне және кері электр қозғаушы күшке (артқы ЭҚК) байланысты болады. Қозғалтқышты тезірек айналдыру үшін жетек қадамдық импульс жиілігін арттыратындықтан, индуктивтілік келесі импульс келгенге дейін токтың ең жоғары мәніне жетуіне жол бермейді. Магнит өрісі толық дами алмайды, нәтижесінде айналу моменті айтарлықтай жоғалады. 100 айн/мин айналу жиілігінде 10 Нм айналу моментін беретін қадамдық қозғалтқыш дәл сол жүктеме кезінде 1000 айн/мин жылдамдықта толығымен тоқтап қалуы мүмкін.

Айнымалы ток сервомоторы бүкіл жылдамдық диапазонында үздіксіз номиналды моментті қамтамасыз етеді. Жабық контурлы жетек коммутация бұрышын оңтайландыру үшін өріске бағытталған басқаруды (FOC) пайдаланады, бұл магнит өрістерінің айналу жылдамдығына қарамастан тамаша туралануын қамтамасыз етеді. Серволар әдетте 3 000-нан 5 000 айн/мин жоғары болатын максималды номиналды жылдамдықтарына дейін тегіс айналу моменті қисықтарын тұрақты түрде сақтайды. Сонымен қатар, сервожүйелер ең жоғары момент көбейткіштерін ұсынады. Серво қысқа уақыт ішінде өзінің үздіксіз номиналды моментін үш есеге дейін уақытша жеткізе алады, бұл жарылғыш жеделдету профильдерін қосуға мүмкіндік береді.

Жол жүру қашықтығы тиімділігі жылжу профиліне байланысты айтарлықтай өзгереді. Қадамшылар өте қысқа қашықтықты индекстеуде жақсы. Олар ашық циклде жұмыс істейтіндіктен, соңғы қадам импульсін алғаннан кейін бірден тоқтайды. Кері байланыс орнату уақыты талап етілмейді. Керісінше, айнымалы ток сервомоторы ұзақ жүру қашықтығында басым болады. Жоғары жылдамдық сервоға ұзақ сызықтық қашықтықтарды жылдам басып өтуге мүмкіндік береді, бұл тұйық жүйенің соңғы күйіне тамаша орналасуы үшін қажетті бірнеше миллисекундтарды өтейді.

Дәлдік, дәлдік және ажыратымдылық

Степпердің дәлдігі толығымен статор мен ротор тістерін механикалық өңдеуге байланысты. Стандартты 1,8 градустық қадам бір қадамның шамамен +/- 5% бастапқы дәлдігін қамтамасыз етеді және бұл қате бірнеше айналымда жиналмайды. Дегенмен, микроқадам жүктеме кезінде айтарлықтай шектеулер енгізеді. Микроқадам полюстер арасындағы магнит ағынын теңестіруге негізделгендіктен, кез келген сыртқы механикалық кедергі роторды орнынан аздап тартып алады. Бұл қозғалтқыш нақты пәрмен берілген микроқадамға жете алмаған жағдайда реттеу қателерін тудырады, бұл жүйенің практикалық дәлдігін төмендетеді.

Серво дәлдігі бекітілген кодтауыштың ажыратымдылығына байланысты. Заманауи сервожүйелер 17-24-биттік абсолютті кодтауыштарды пайдаланады. 24 биттік кодтаушы бір айналымды 16 миллионнан астам дискретті позицияларға бөледі. Бұл шын мәніндегі доғаның екінші позициясын анықтауға мүмкіндік береді. Жабық контурлы жетек механикалық сәйкестікті, кері соққыны және сыртқы кедергілерді автоматты түрде өтейді, қозғалтқыш білігін дәл берілген координатқа мәжбүрлейді. Жетек өңдеу немесе тарату операциялары кезінде абсолютті дәлдікті қамтамасыз ете отырып, осы позицияны сақтау үшін үздіксіз сыртқы күштермен күреседі.

Динамикалық жауап және жүктемені өңдеу

Жеделдеу профильдері екі архитектура арасындағы динамикалық айырмашылықтарды көрсетеді. Серволар айнымалы жүктемелерді және жоғары инерциялық сәйкессіздіктерді өңдеу үшін ағымдағы шығысын динамикалық түрде реттейді. Өңдеу құралы кенеттен қаттырақ материалға тап болса, сервожетек кодер арқылы жылдамдықтың төмендеуін бірден анықтайды және кедергіні итеру үшін токты жоғарылатады. Бұл серволарды кесу күштері немесе пайдалы жүк салмағы тез өзгеретін күтпеген механикалық орталар үшін тамаша етеді.

Қадамдық қозғалтқыштар тоқтап қалуға өте осал болып қалады. Егер механикалық жүктеме берілген жылдамдықта қозғалтқыштың қол жетімді моментінен кенеттен асып кетсе, ротор статордың магнит өрісімен синхрондауды жоғалтады. Қозғалтқыш тоқтап, қатты тегістеу шуын шығарады. Стандартты қадамдық құрылғыларда кері байланыс болмағандықтан, жетек қозғалтқыштың қозғалуын тоқтатқанын мүлдем білмей, импульстарды жіберуді жалғастырады. Бұл жоғалған қадамдар сценарийі дайындамаларды бұзады, механикалық соқтығыстарды тудырады және физикалық координаттар жүйесін қалпына келтіру үшін толық машинаны іздеу циклін қажет етеді.

Энергия тиімділігі және жылуды басқару

Үздіксіз қуат тұтыну қадамдық қозғалтқыштың жылу профилін анықтайды. Толық номиналды токпен жұмыс істеу тіпті бос тұрған кезде де инженерлерді жабық кеңістіктерде агрессивті салқындату стратегияларын жүзеге асыруға мәжбүр етеді. Тұрақты жылудың пайда болуы мойынтіректердің майлау материалдарының және жақын орналасқан ыстыққа сезімтал компоненттердің деградациясын тездетеді. Пластмасса немесе биологиялық үлгілер сияқты температураға сезімтал материалдардың жанында электр шкафтарын жобалау немесе қозғалтқыштарды орнату кезінде осы жылу шығысын ескеру қажет.

Серволардың жүктемеге тәуелді қуат тартуы жылуды басқаруды түбегейлі өзгертеді. Серволар аз жүктемелі жұмыстарда және бос уақыттарда салқын жұмыс істейді. Жылу генерациясы тек жылдам үдеу немесе ауыр үздіксіз кесу кезінде жоғарылайды. Бұл тиімділік машина жасаушыларға ауыр белсенді салқындату жүйелерін қажет етпестен бірнеше сервоқозғалтқыштарды тығыз қоршауларға жинауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ ол негізгі электрлік қызметке қажетті ток күшін төмендете отырып, машинаның жалпы қуатын азайтады.

Механикалық трансмиссияны қарастыру

Бұл қозғалтқыштар арасындағы таңдау механикалық беріліс қорабының дизайнына қатты әсер етеді. Қадамдық қозғалтқыштар жетекші бұрандалармен және шарикті бұрандалармен өте жақсы жұпталады. Бұрандалы жетектің механикалық артықшылығы айналу жылдамдығын қозғалтқыштың оңтайлы RPM диапазонында жақсы сақтай отырып, қадамның төмен жылдамдық моментін көбейтеді. 5 мм қадамдық шарикті бұранданы 600 айн/мин жылдамдықпен басқаратын стаппер жоғары жылдамдықтағы тірекке қауіп төндірмей тамаша сызықтық күш береді.

Сервоқозғалтқыштар белдік жетектерімен, тірек және пиниондық жүйелермен және жоғары жылдамдықты шарикті бұрандалармен жақсы жұпталады. Бұл тасымалдау әдістері жылдам сызықтық қозғалысқа жету үшін жоғары айналу жылдамдығын талап етеді. Белдік жетекті басқаратын 3000 айн/мин жылдамдықпен айналатын сервомотор пайдалы жүкті үш метрлік портал арқылы секундтың бір бөлігінде жылжыта алады. Сервоны төмен бұрандалы бұрандамен жұптаған кезде, қозғалтқыштың жылдамдығын азайту және жүктеме инерциясын сәйкестендіру үшін жүйеге механикалық күрделілік қосу үшін жиі планетарлық беріліс қорабын іске асыру қажет.

Мотор түрін қолданбаңызбен қалай сәйкестендіруге болады

Қадамдық қозғалтқыштар үшін тамаша пайдалану жағдайлары

Қадамдық қозғалтқыштар нақты, бақыланатын параметрлермен жақсы жұмыс істейді. Жүктеме жоғары болжамды болып қалатын қысқа қашықтыққа жылдам индекстеу үшін қадамдарды көрсету керек. Олар 1000 айн/мин төмен жылдамдықты қажет ететін қолданбаларда жақсы жұмыс істейді. Олардың берік, сенсорсыз дизайны оларды оптикалық кодерлер шаң немесе сұйықтықтың түсуіне байланысты істен шығатын қатал, лас орталар үшін таңдаулы таңдау жасайды.

Жалпы өндірістік мысалдарға 3D принтерлері, негізгі жұмыс үстелі CNC маршрутизаторлары және автоматтандырылған медициналық тамшуыр машиналары жатады. Тоқыма машиналары матаны дәл, қайталанатын қадамдармен алға жылжыту үшін жиі қадамдарды пайдаланады. Перистальтикалық сорғылар сұйықтық көлемін төмен жылдамдықпен жеткізу үшін қадамдық құрылғыларға сүйенеді. Бұл қолданбаларда механикалық жүктеме ешқашан қозғалтқыштың айналу моментінен аспайды, бұл ашық циклді басқаруды өте қауіпсіз және жоғары тиімді етеді.

Айнымалы ток сервомоторлары үшін тамаша пайдалану жағдайлары

Қолданба жоғары жылдамдықты үздіксіз жұмыс пен ұзақ қашықтыққа жүруді талап еткенде айнымалы ток сервомоторын көрсету керек. Олар айнымалы немесе күтпеген жүктемелерді өңдейтін жүйелер үшін міндетті болып табылады. Жоғары инерциялық индекстеуді немесе қатаң қауіпсіздік және ақауларға төзімділік хаттамаларын қажет ететін қолданбалар апатты машина зақымдануын болдырмау үшін толығымен жабық циклды серво кері байланысқа сүйенеді.

Өнеркәсіптік CNC өңдеу орталықтары ауыр кескіш құралдарды әртүрлі жылдамдықпен тығыз металдар арқылы итеру үшін серволарды пайдаланады. Алты осьті роботтық қолдар абсолютті кеңістіктік хабардарлықты сақтау және пайдалы жүк салмағының ауысуын өтеу үшін серволарды қажет етеді. Жоғары жылдамдықты орау желілері, ұшатын қайшылар және автоматтандырылған басқарылатын көліктер (AGV) тек сервожүйелер қамтамасыз ететін жылдам үдеу мен динамикалық жүктемені өңдеуге байланысты. Позициялық қате құралдың бұзылуына немесе қауіпсіздікке қауіп төндіретін кез келген қолданба сервотехнологияны қажет етеді.

Ортаңғы негіз: жабық циклды қадамдар

Гибридті жабық контурлы қадамдар көпір технологиясы ретінде қызмет етеді. Өндірушілер стандартты қадамдық қозғалтқыштың артқы жағына кодтағышты бекітіп, оны арнайы жетекпен жұптайды. Жетек кодтағышты бақылайды және қадамдарды жоғалтпау үшін токты реттеп, төмен жылдамдықты сервожүйені тиімді жасайды. Ротор пәрмен берілген орыннан артта қалса, жетек оны туралау үшін токты арттырады.

Қолданбаңыз үшін стандартты қадам моменті жеткілікті болғанда жабық циклды қадамдарды бағалау керек, бірақ абсолютті позицияны тексеру қажет. Олар толық айнымалы ток серво жүйесінің күрделі баптауын немесе жоғары жылдамдықты мүмкіндіктерін қажет етпестен жоғалған қадамдар қаупін жояды. Олар ашық контурлы қадамдарға қарағанда салқынырақ жұмыс істейді, себебі диск позицияны ұстап тұрған кезде токты азайта алады, бірақ олар әлі де шынайы сервоқозғалтқыштың жоғары айналым моментін ұстап тұруына сәйкес келмейді.

Іске асыру тәуекелдері және әсерді азайту стратегиялары

Тәуекел: Шамадан тыс инженерлік және жүйелік толқу

Әрбір қозғалыс осі үшін айнымалы ток сервоқозғалтқышына әдепкі орнату жүйенің қажетсіз кебуін тудырады. Төмен жылдамдықты, тұрақты жүктемелі конвейер лентасына күрделі жабық контурлы сервоны қолдану нөлдік динамикалық кері байланысты қажет ететін тапсырма үшін экрандалған кабельдерді баптау және сымдау кезінде инженерлік сағаттарды ысырап етеді. Бұл шамадан тыс спецификация электр схемасын қиындатады және сым сымдарындағы ықтимал ақаулық нүктелерінің санын арттырады.

Сіз спецификация алдында қатаң жүктеме инерциясын және RPM профилін жасау арқылы бұл тәуекелді азайтасыз. Қажетті дәл үздіксіз моментті есептеңіз және максималды жылдамдықты картаға түсіріңіз. Егер жылдамдық ешқашан 800 айн/мин аспаса және жүктеме массасы тұрақты болып қалса, қадамдық қозғалтқышты көрсетіңіз. Сервотехнологияны қатаң түрде динамикалық жауапты, ауыспалы жүктемені өңдеуді немесе 1500 RPM асатын жылдамдықты қажет ететін осьтер үшін резервтеңіз.

Тәуекел: қадамдық резонанс және жоғалған қадамдар

Ашық контурлы жүйелер ортаңғы жолақты резонанстан зардап шегеді. Арнайы жылдамдықтарда, әдетте 100 және 200 айн/мин аралығында, қозғалтқыштың табиғи жиілігі қадамдық импульс жиілігіне сәйкес келеді. Бұл қатты дірілге, тұрақсыз қозғалысқа және айналу моментінің толық жоғалуына әкеледі, нәтижесінде қадамдар жоғалады. Қозғалтқыш физикалық түрде дірілдейді және толығымен тоқтағанға дейін төмен жиілікті дыбыс шығарады.

Ағымдағы толқын пішіндерін тегістейтін кеңейтілген микроқадамды дискілерді пайдалану арқылы резонансты азайтасыз. Діріл энергиясын сіңіру үшін артқы қозғалтқыш білігіне механикалық демпферлерді орнатыңыз. Ең бастысы, қадамдық қозғалтқыштың өлшемін қатаң 30% - 50% моменттік қауіпсіздік маржасымен белгілеңіз. Қолданбаңызға 2 Нм айналу моменті қажет болса, оның резонанс аймақтары арқылы тоқтаусыз жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін 3-4 Нм қабілетті қозғалтқышты көрсетіңіз.

Тәуекел: Серво 'Аңшылық' және баптау тұрақсыздығы

Дұрыс реттелмеген айнымалы ток серволары аңшылықтан зардап шегеді. Кодер ажыратымдылығы керемет жоғары болғандықтан, диск тоқтап тұрған кезде микроскопиялық позициялық қателерді үнемі анықтайды. Қозғалтқыш дәл нөлдік орынды табуға тырысып, қозғалтқыш білігін алға-артқа жылдам тербеледі. Бұл дыбыстық дірілге, нөлдік жылдамдықтағы қуат тұтынудың жоғарылауына және қозғалтқыш орамдарының тез қызып кетуіне әкеледі.

Автоматты баптау алгоритмдері бар заманауи дискілерді пайдалану арқылы аңшылықты азайтыңыз. Механикалық жобалау кезеңінде жүктеме мен қозғалтқыш инерциясының дұрыс сәйкестігін қамтамасыз етіңіз. Инерция қатынасын қатаң түрде 10:1-ден төмен ұстаңыз. Қозғалтқыштың роторы үшін жүк тым ауыр болса, жетек жүйені тұрақтандыра алмайды. Соңында, дискінің бағдарламалық құралында өлі жолақты сүзгілерді енгізіңіз. Өлі жолақ диск жетегіне бірнеше кодтаушы санынан аз позициялық қателерді елемеу керектігін айтады, бұл қозғалтқыштың тоқтаған кезде үнсіз демалуына мүмкіндік береді.

Қорытынды

Қозғалтқыш технологиясының ешқайсысы әмбебап жағынан жоғары емес. Дұрыс таңдау толығымен сіздің механикалық талаптарыңызды мұқият талдауға байланысты. Қозғалтқышты дұрыс таңдау машина ақауларының алдын алады, қажетсіз инженерлік күрделілікті жояды және сенімді ұзақ мерзімді жұмысты қамтамасыз етеді. Таңдауыңызды аяқтау үшін келесі қадамдарды орындаңыз:

1. Пайдалы жүктеме массасы мен үйкеліс коэффициенттері негізінде механикалық өлшемді бағдарламалық құралды пайдаланып, нақты үздіксіз және ең жоғары момент талаптарын есептеңіз.

2. Максималды айналу жылдамдығы қадамдық моменттің түсу шегінен асатынын анықтау үшін қажетті жылдамдық профилін картаға түсіріңіз.

3. Тұрақты серво баптау үшін планеталық беріліс қорабы қажет пе, жоқ па анықтау үшін жүктеме-қозғалтқыш инерция қатынасын есептеңіз.

4. Оптикалық кодерлердің өмір сүретінін немесе сенсорсыз қадамды қажет ететінін шешу үшін жұмыс ортасын бағалаңыз.

5. Аппараттық құралдың сипаттамасын және электр схемасын аяқтамас бұрын, есептеулеріңізді тексеру үшін қозғалысты басқару маманымен кеңесіңіз.

Жиі қойылатын сұрақтар

С: Неліктен қадамдық қозғалтқыштар айнымалы ток сервомоторларына қарағанда нөлдік жылдамдықта көбірек қуат тұтынады?

A: Қадамдық қозғалтқыштар ұстап тұру моментін ұстап тұру үшін тұрақты ток тартуды қажет етеді. Қозғалтқыш толығымен бос тұрған кезде де жетек статор орамдарына толық қуат береді. Бұл айтарлықтай жылу шығарады. Айнымалы ток сервоқозғалтқыштары жүктемеге байланысты ток тартуды пайдаланады. Олар тек сыртқы күштерге қарсы нақты жүктемені ұстап тұру үшін қажетті қуат мөлшерін ғана тұтынады. Егер сыртқы күш қолданылмаса, сервоток нөлге жақын болады.

С: Қадамдық қозғалтқыш жоғары жылдамдықты қолданбаларда айнымалы ток сервомоторын алмастыра ала ма?

A: Жоқ. Қадамдық қозғалтқыштар орама индуктивтілігіне байланысты жоғары жылдамдықта айналу моментінің қатты төмендеуіне ұшырайды. RPM артқан сайын, келесі қадам импульсі келгенге дейін магнит өрісі жеткілікті жылдам қалыптаса алмайды. Бұл қозғалтқыштың айналу моментін жоғалтуына және ақырында тоқтап қалуына әкеледі. Айнымалы ток серволары максималды номиналды жылдамдыққа дейін тегіс айналу моменті қисығын сақтайды, бұл оларды жоғары жылдамдықты қолданбалар үшін міндетті етеді.

С: Қадамдық қозғалтқыштың жұмыс кезінде қадамдарын жоғалтуына не себеп болады?

A: Механикалық жүктеме қозғалтқыштың қол жетімді моментінен асып кеткенде, қадамдық қозғалтқыш қадамдарды жоғалтады. Бұл кенет механикалық кептелістерге, шамадан тыс жеделдету жылдамдығына немесе ортаңғы жолақты резонанстық аймақтарда жұмыс істеуге байланысты болады. Стандартты қадамдардың кері байланысы болмағандықтан, ротор тоқтап тұрған кезде диск импульстарды жіберуді жалғастырады. Жүйе өзінің физикалық орнын жоғалтады, бұл қалпына келтіру үшін толық машинаны іздеу циклін талап етеді.

С: Айнымалы ток сервоқозғалтқыштары редукторларды қажет ете ме?

A: Айнымалы ток сервоқозғалтқыштары ротордың төмен инерциясын ауыр механикалық жүктемелерге сәйкестендіру үшін жиі редукторларды қажет етеді. Беріліс қораптары шығу моментін көбейту кезінде сервоның жоғары айналу жылдамдығын азайтады. Жүктеме инерциясы қозғалтқыш инерциясынан он есе көп болса, жетек басқару контурын тұрақтандыра алмайды. Беріліс қорабы шағылысқан инерцияны беріліс қатынасының квадратына азайтып, тұрақты баптауды қамтамасыз етеді.

С: Микроқадам қадамдық қозғалтқыш моментіне қалай әсер етеді?

A: Микроқадам позициялық ажыратымдылықты арттырады және қозғалтқыштың айналуын тегістейді, бірақ ол қадамдық ұстау моментін күрт төмендетеді. Ротор пропорционалды токты пайдаланып екі физикалық магниттік полюстер арасында теңгерілетіндіктен, қозғалтқышты орнынан сәл итеру үшін өте аз сыртқы күш қажет. Жүктеме кезінде жоғары дәлдікті қажет ететін қолданбалар үшін қозғалтқыштың өлшемін анықтаған кезде сіз осы қосымша моменттің жоғалуын есепке алуыңыз керек.