Kontrol akselerasi dan deselerasi motor stepper

Motor stepperprinsip kerja
Biasanya, rotor motor adalah magnet permanen. Ketika arus mengalir melalui kumparan stator, kumparan stator menghasilkan medan magnet vektor. Medan magnet ini mendorong rotor untuk berputar dengan sudut tertentu sehingga arah pasangan medan magnet rotor bertepatan dengan arah medan stator. Ketika medan magnet vektor stator berputar dengan sudut tertentu.

Motor stepperIni adalah sejenis motor induksi, prinsip kerjanya adalah menggunakan rangkaian elektronik, arus searah menjadi catu daya pembagian waktu, arus kontrol waktu multifase, dengan arus ini untuk memberi daya pada motor stepper, motor stepper dapat bekerja dengan benar, driver berfungsi sebagai catu daya pembagian waktu untuk motor stepper, pengontrol waktu multifase.

Setiap pulsa listrik yang dimasukkan akan memutar motor satu langkah ke depan dengan sudut tertentu. Perpindahan sudut keluarannya sebanding dengan jumlah pulsa yang dimasukkan, dan kecepatannya sebanding dengan frekuensi pulsa. Ubah urutan pengaktifan kumparan, maka motor akan berbalik arah. Jadi, Anda dapat mengontrol jumlah pulsa, frekuensi, dan urutan pengaktifan setiap fasa kumparan motor untuk mengontrol putaran motor stepper.

Akurasi motor stepper umum adalah 3-5% dari sudut langkah, dan tidak terakumulasi.

Torsi motor stepper akan menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Saat motor stepper berputar, induktansi setiap fasa dari kumparan motor akan membentuk potensial listrik terbalik; semakin tinggi frekuensi, semakin besar potensial listrik terbalik tersebut. Akibat pengaruhnya, frekuensi (atau kecepatan) motor meningkat dan arus fasa menurun, yang menyebabkan penurunan torsi.

Motor stepper dapat beroperasi normal pada kecepatan rendah, tetapi jika melebihi kecepatan tertentu, motor tidak akan menyala dan disertai suara mendesis.

Motor stepper memiliki parameter teknis: frekuensi start tanpa beban, yaitu, motor stepper dapat menyala normal dalam kondisi frekuensi pulsa tanpa beban. Jika frekuensi pulsa lebih tinggi dari nilai tersebut, motor tidak dapat menyala normal, dan dapat terjadi osilasi atau macet.

Dalam kasus beban, frekuensi awal harus lebih rendah. Jika motor ingin mencapai putaran kecepatan tinggi, frekuensi pulsa harus memiliki proses percepatan, yaitu, frekuensi awal lebih rendah, dan kemudian naik ke frekuensi tinggi yang diinginkan (kecepatan motor dari kecepatan rendah ke kecepatan tinggi) pada percepatan tertentu.

Mengapamotor stepperperlu dikendalikan dengan pengurangan kecepatan
Kecepatan motor stepper bergantung pada frekuensi pulsa, jumlah gigi rotor, dan jumlah ketukan. Kecepatan sudutnya berbanding lurus dengan frekuensi pulsa dan disinkronkan dengan pulsa. Dengan demikian, jika jumlah gigi rotor dan jumlah ketukan sudah pasti, kecepatan yang diinginkan dapat diperoleh dengan mengontrol frekuensi pulsa. Karena motor stepper dihidupkan dengan bantuan torsi sinkronnya, frekuensi start tidak tinggi agar tidak kehilangan langkah. Terutama ketika daya meningkat, diameter rotor meningkat, inersia meningkat, dan frekuensi start serta frekuensi kerja maksimum dapat berbeda hingga sepuluh kali lipat.

Karakteristik frekuensi awal motor stepper sedemikian rupa sehingga motor stepper tidak dapat langsung mencapai frekuensi operasi saat dinyalakan, tetapi memiliki proses penyalaan, yaitu, dari kecepatan rendah secara bertahap meningkat hingga kecepatan operasi. Saat berhenti, frekuensi operasi tidak dapat langsung turun ke nol, tetapi memiliki proses penurunan kecepatan secara bertahap hingga nol pada kecepatan tinggi.

Oleh karena itu, pengoperasian motor stepper umumnya harus melalui tiga tahap: akselerasi, kecepatan konstan, dan deselerasi, dengan proses akselerasi dan deselerasi sesingkat mungkin, dan waktu kecepatan konstan selama mungkin. Terutama dalam pekerjaan yang membutuhkan respons cepat, waktu yang dibutuhkan untuk berjalan dari titik awal hingga akhir adalah yang terpendek, yang mengharuskan proses akselerasi dan deselerasi sesingkat mungkin, dan kecepatan konstan tertinggi.

Algoritma percepatan dan perlambatan merupakan salah satu teknologi kunci dalam kontrol gerak, dan salah satu faktor kunci untuk mencapai kecepatan tinggi dan efisiensi tinggi. Dalam kontrol industri, di satu sisi, proses pengolahan harus halus dan stabil, dengan dampak fleksibilitas yang kecil; di sisi lain, dibutuhkan waktu respons yang cepat dan reaksi yang cepat. Dengan tetap memastikan akurasi kontrol untuk meningkatkan efisiensi pengolahan, guna mencapai gerakan mekanis yang halus dan stabil, hal ini merupakan masalah kunci yang harus dipecahkan dalam pengolahan industri saat ini. Algoritma percepatan dan perlambatan yang umum digunakan dalam sistem kontrol gerak saat ini terutama meliputi: percepatan dan perlambatan kurva trapesium, percepatan dan perlambatan kurva eksponensial, percepatan dan perlambatan kurva berbentuk S, percepatan dan perlambatan kurva parabola, dll.

Percepatan dan perlambatan kurva trapesium
Definisi: Percepatan/perlambatan secara linier (percepatan/perlambatan dari kecepatan awal ke kecepatan target) dengan rasio tertentu

Rumus perhitungan: v(t)=Vo+at

Kelebihan dan kekurangan: Kurva trapesium dicirikan oleh algoritma yang sederhana, waktu pemrosesan yang lebih singkat, respons yang cepat, efisiensi tinggi, dan implementasi yang mudah. ​​Namun, tahapan percepatan dan perlambatan yang seragam tidak sesuai dengan hukum perubahan kecepatan motor stepper, dan titik transisi antara kecepatan variabel dan kecepatan seragam tidak dapat mulus. Oleh karena itu, algoritma ini terutama digunakan dalam aplikasi yang persyaratannya untuk proses percepatan dan perlambatan tidak tinggi.

Percepatan dan perlambatan kurva eksponensial
Definisi: Artinya percepatan dan perlambatan dengan fungsi eksponensial.

Indeks evaluasi kontrol akselerasi dan deselerasi:
1. Kesalahan lintasan dan posisi mesin harus sekecil mungkin.

2. Proses pergerakan mesin halus, getaran kecil, dan respons cepat.

3. Algoritma percepatan dan perlambatan harus sesederhana mungkin, mudah diimplementasikan, dan dapat memenuhi persyaratan kontrol waktu nyata.

Jika Anda ingin berkomunikasi dan bekerja sama dengan kami, silakan hubungi kami.
Kami berinteraksi erat dengan pelanggan kami, mendengarkan kebutuhan mereka, dan menindaklanjuti permintaan mereka. Kami percaya bahwa kemitraan yang saling menguntungkan didasarkan pada kualitas produk dan layanan pelanggan.

Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. adalah organisasi riset dan produksi profesional yang berfokus pada riset dan pengembangan motor, solusi menyeluruh untuk aplikasi motor, serta pengolahan dan produksi produk motor. Sejak tahun 2011, perusahaan ini telah mengkhususkan diri dalam pembuatan motor mikro dan aksesorisnya. Produk utama kami meliputi: motor stepper miniatur, motor roda gigi, motor beroda gigi, pendorong bawah air, serta penggerak dan pengontrol motor.

Tim kami memiliki pengalaman lebih dari 20 tahun dalam mendesain, mengembangkan, dan memproduksi mikromotor, dan dapat mengembangkan produk serta membantu mendesain produk sesuai kebutuhan khusus pelanggan! Saat ini, kami terutama menjual produk kepada pelanggan di ratusan negara di Asia, Amerika Utara, dan Eropa, seperti AS, Inggris, Korea, Jerman, Kanada, Spanyol, dll. Filosofi bisnis kami yang berfokus pada "integritas dan keandalan, serta kualitas", serta nilai-nilai "pelanggan utama", menganjurkan inovasi yang berorientasi pada kinerja, kolaborasi, dan semangat perusahaan yang efisien, untuk membangun dan berbagi. Tujuan utamanya adalah menciptakan nilai maksimal bagi pelanggan kami.