Sammmootori draiver - seade, tüübid ja võimalused

Sammmootoreid kasutatakse tänapäeval paljudes tööstuslikes rakendustes. Seda tüüpi mootoreid eristab asjaolu, et need võimaldavad saavutada töökeha positsioneerimise kõrge täpsuse võrreldes teist tüüpi mootoritega. On selge, et samm-mootori tööks on vaja täpset automaatset juhtimist. Sel eesmärgil toimivad need samm-mootori kontrolleritena, tagades elektriajamite pideva ja täpse töö erinevatel eesmärkidel.

Ligikaudu võib samm-mootori tööpõhimõtet kirjeldada järgmiselt. Iga samm-mootori rootori täispööre koosneb mitmest etapist. Enamik samm-mootoreid on ette nähtud 1,8-kraadise sammu jaoks ja täispöörde kohta on 200 sammu. Ajam muudab oma astmeasendit, kui kindlale staatorimähisele rakendatakse toitepinget. Pöörlemissuund sõltub voolu suunast mähises.

Järgmine samm on esimese mähise väljalülitamine, teisele antakse toide ja nii edasi, mille tulemusena teeb rootor pärast iga mähise väljatöötamist täispöörde. Kuid see on ligikaudne kirjeldus, tegelikult on algoritmid veidi keerulisemad ja sellest tuleb juttu hiljem.

Sammmootori juhtimisalgoritmid

Sammmootori juhtimist saab rakendada vastavalt ühele neljast põhialgoritmist: muutuv faasilülitus, faaside kattumise juhtimine, poolsammuline juhtimine või mikrosammuline juhtimine.

Esimesel juhul saab igal ajahetkel voolu ainult üks faasidest ja mootori rootori tasakaalupunktid langevad igal etapil kokku põhiliste tasakaalupunktidega – poolused on selgelt määratletud.

Faasi ülekatte juhtimine võimaldab rootoril liikuda staatori pooluste vahelisse asendisse, mis suurendab pöördemomenti 40% võrreldes mittefaasilise kattumise juhtimisega. Säilitatakse kaldenurk, kuid lukustusasend on nihutatud — see asub staatori pooluste harude vahel. Neid kahte esimest algoritmi kasutatakse elektriseadmetes, kus väga suurt täpsust ei nõuta.

Poolastmeline juhtimine on kombinatsioon kahest esimesest algoritmist: üks faas (mähis) või kaks saavad toite astmega. Sammu suurus on poole väiksem, positsioneerimise täpsus on suurem ja mehaanilise resonantsi tõenäosus mootoris väheneb.

Ja lõpuks mikrotaseme režiim.Siin muutub voolutugevus faasides suurusjärgus nii, et rootori fikseerimise asend astme kohta langeb poolustevahelisele punktile ja sõltuvalt samaaegselt ühendatud faaside voolude vahekorrast võib saada mitu sellist sammu. Reguleerides voolude suhet, reguleerides töösuhete arvu, saadakse mikrosammud — rootori täpseim positsioneerimine.

Vaata täpsemalt siit koos skeemidega: Sammmootori juhtimine

Sammmootori juht

Valitud algoritmi elluviimiseks rakendage samm-mootori draiver... Draiver sisaldab toiteallikat ja kontrolleri sektsiooni.

Juhi jõuosa on pooljuhtvõimsusvõimendi, mille ülesandeks on teisendada faasidele rakendatud voolu impulsid rootori liikumisteks: üks impulss — üks täpne samm ehk mikrokraad.

Voolu suund ja suurus — astme suund ja suurus See tähendab, et jõuallika ülesanne on anda vastavale staatorimähisele teatud suuruse ja suunaga vool, hoida seda voolu mõnda aega ning ka voolu kiireks sisse- ja väljalülitamiseks, nii et seadme kiirus- ja võimsusomadused vastavad käsilolevale ülesandele.

Mida täiuslikum on ajami mehhanismi jõuosa, seda suurema pöördemomendi saab võllile. Üldiselt on samm-mootorite ja nende draiverite täiustamise suundumuseks väikeste mõõtmetega, suure täpsusega mootoritelt märkimisväärse tööpöördemomendi saamine ja samal ajal kõrge efektiivsuse säilitamine.

Sammmootori kontroller

Sammmootori kontroller on intelligentne osa süsteemist, mis on tavaliselt valmistatud ümberprogrammeeritava mikrokontrolleri baasil. Kontroller vastutab selle eest, mis ajal, millisele mähisele, kui kaua ja kui palju voolu antakse. Kontroller juhib juhi jõuallika tööd.

Täiustatud kontrollerid on ühendatud arvutiga ja neid saab arvuti abil reaalajas reguleerida. Võimalus mikrokontrollerit korduvalt ümber programmeerida vabastab kasutaja vajadusest osta uus kontroller iga kord, kui ülesande korrigeerimine toimub — piisab olemasoleva ümberseadistamisest, see on paindlikkus, kontrollerit saab hõlpsasti programmiliselt ümber orienteerida uute funktsioonide täitmiseks. .

Tänapäeval on turul lai valik erinevate tootjate samm-mootori kontrollereid, millel on laiendatavad funktsioonid. Programmeeritavad kontrollerid hõlmavad programmide salvestamist ja mõned sisaldavad programmeeritavaid loogikaplokke, mille abil on võimalik teatud tehnoloogilise protsessi jaoks samm-mootori juhtimise algoritmi paindlikult konfigureerida.

Kontrolleri võimalused

Sammmootori juhtimine kontrolleriga võimaldab suurt täpsust kuni 20 000 mikrosammu pöörde kohta. Lisaks saab haldust teostada nii otse arvutist kui ka tänu seadmesse õmmeldud programmile või läbi mälukaardilt oleva programmi. Kui ülesande täitmisel parameetrid muutuvad, saab arvuti andureid üle kuulata, jälgida muutuvaid parameetreid ja kiiresti muuta samm-mootori töörežiimi.

Kaubanduslikult on saadaval samm-mootori juhtplokid, mis on ühendatud: vooluallikaga, juhtnupud, kella allikas, astmeline potentsiomeeter jne. Sellised plokid võimaldavad teil kiiresti integreerida samm-mootori seadmesse, et täita korduvaid tsüklilisi ülesandeid käsitsi või automaatse juhtimisega. ... Võimalus sünkroonida välisseadmetega ning automaatse sisse-, välja- ja juhtimise tugi on samm-mootori juhtseadme vaieldamatu eelis.

Seadet saab juhtida otse arvutist, kui soovid näiteks mõnda programmi käivitada CNC masina jaoks, või manuaalrežiimis ilma täiendava välise juhtimiseta, st autonoomselt, kui samm-mootori võlli pöörlemissuund on seatud tagurpidianduriga ja kiirust juhitakse potentsiomeetriga. Juhtseade valitakse vastavalt kasutatava samm-mootori parameetritele.

Sõltuvalt eesmärgi iseloomust valitakse samm-mootori juhtimismeetod. Kui teil on vaja seadistada lihtne väikese võimsusega elektriajami juhtimine, kus iga kord antakse üks impulss ühele staatorimähisele: täispöörde jaoks tehke näiteks 48 sammu ja rootor liigub iga sammuga 7,5 kraadi. Sel juhul sobib ühe impulsi režiim.

Suurema pöördemomendi saavutamiseks kasutatakse topeltimpulssi - see antakse impulsi kohta korraga kahele kõrvuti asetsevale mähisele.Ja kui täispöördeks on vaja 48 sammu, siis jälle on vaja 48 sellist topeltimpulssi, millest igaüks annab tulemuseks samm 7,5 kraadi, kuid 40% suurema pöördemomendiga kui ühe impulsi režiimis.Kombineerides kahte meetodit, saate sammude jagamisel saada 96 impulssi - saate 3,75 kraadi sammu kohta - see on kombineeritud (poolsammuline) juhtimisrežiim.