Wie bremsen Schrittmotoren ab?

Als AktuatorSchrittmotorist eines der Schlüsselprodukte der Mechatronik und wird in verschiedenen Automatisierungssteuerungssystemen häufig eingesetzt. Mit der Entwicklung der Mikroelektronik und der Präzisionsfertigungstechnologie steigt die Nachfrage nach Schrittmotoren täglich. Schrittmotoren und Getriebemechanismen werden zu Untersetzungsgetrieben kombiniert und finden in immer mehr Anwendungsszenarien Anwendung. Heutzutage ist diese Art von Untersetzungsgetriebemechanismus für jedermann leicht verständlich.

 

Wie bremsen Schrittmotoren ab?

Schrittmotoren sind weit verbreitete Antriebsmotoren und werden normalerweise mit Verzögerungsgeräten verwendet, um eine optimale Übertragungswirkung zu erzielen. Außerdem werden bei Schrittmotoren häufig Verzögerungsgeräte und -methoden wie Untersetzungsgetriebe, Encoder, Controller, Impulssignale usw. verwendet.

 

Verzögerung des Impulssignals:Die Drehzahl des Schrittmotors hängt von der Änderung des Eingangsimpulssignals ab. Theoretisch dreht sich der Schrittmotor um einen Schrittwinkel (Unterteilung für Unterteilungsschrittwinkel), sobald der Treiber einen Impuls gibt. In der Praxis folgt der Schrittmotor aufgrund der internen Dämpfung des umgekehrten elektrischen Potenzials bei zu schnellen Impulssignaländerungen nicht der Änderung des elektrischen Signals. Dies führt zu Blockaden und Schrittverlusten.

 

Verzögerung des Untersetzungsgetriebes:Schrittmotor ist mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet und wird zusammen verwendet. Der Schrittmotor gibt eine hohe Drehzahl ab und hat ein niedriges Drehmoment. Er ist mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden. Durch das Untersetzungsverhältnis wird die interne Untersetzung des Getriebes in Eingriff mit dem Getriebe gebracht. Die hohe Drehzahl des Schrittmotorausgangs wird reduziert und das Übertragungsdrehmoment erhöht, um den idealen Übertragungseffekt zu erzielen. Der Untersetzungseffekt hängt vom Untersetzungsverhältnis des Getriebes ab. Je größer das Untersetzungsverhältnis, desto kleiner die Ausgangsdrehzahl und umgekehrt. Und umgekehrt.

 

Kurve exponentielle Steuergeschwindigkeit:Exponentialkurve: Bei der Softwareprogrammierung werden zunächst die im Computerspeicher gespeicherten Zeitkonstanten berechnet und beim Arbeiten ausgewählt. Normalerweise beträgt die Beschleunigungs- und Verzögerungszeit eines Schrittmotors 300 ms oder mehr. Bei zu kurzen Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten ist es bei den meisten Schrittmotoren schwierig, hohe Drehzahlen zu erreichen.

 

Verzögerung der Encoder-Steuerung:Die PID-Regelung ist ein einfaches und praktisches Regelungsverfahren und wird häufig bei Schrittmotorantrieben eingesetzt. Sie basiert auf dem vorgegebenen Wert r(t) und dem tatsächlichen Ausgangswert c(t), um die Regelabweichung e(t) zu bilden. Die Regelgröße, die durch eine Linearkombination der Abweichungen von Proportional-, Integral- und Differentialgleichungen das Regelobjekt bildet, wird gesteuert. In dieser Arbeit wird ein integrierter Positionssensor in einem zweiphasigen Hybrid-Schrittmotor verwendet. Der Entwurf eines automatisch einstellbaren PI-Drehzahlreglers basiert auf einem Positionsdetektor und einer Vektorregelung, der bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen zufriedenstellende Übergangseigenschaften bietet. Auf Grundlage des mathematischen Modells des Schrittmotors wird das PID-Regelsystem des Schrittmotors entworfen. Mit dem PID-Regelalgorithmus wird die Regelgröße ermittelt, mit der der Motor in die vorgegebene Position gesteuert wird. Abschließend wird durch Simulation überprüft, ob die Regelung über ein gutes dynamisches Ansprechverhalten verfügt. Der PID-Regler bietet die Vorteile einer einfachen Struktur, hohen Robustheit und hohen Zuverlässigkeit, kann jedoch mit unsicheren Informationen im System nicht effektiv umgehen.

 

Welches Getriebe passt zu einem Schrittmotor? Bei der Auswahl von Schrittmotor und Getriebe müssen diese Faktoren berücksichtigt werden. Welches Getriebe eignet sich für die Kombination?

 

1. Der Grund für Schrittmotor mit Reduzierstück

 

Schrittmotoren schalten die Frequenz des Statorphasenstroms um, beispielsweise durch Änderung des Eingangsimpulses der Schrittmotor-Antriebsschaltung, sodass eine langsame Bewegung erfolgt. Der langsam laufende Schrittmotor wartet auf den Schrittbefehl, der Rotor steht still. Bei langsamem Schrittbetrieb treten sehr große Drehzahlschwankungen auf. Zu diesem Zeitpunkt, beispielsweise beim Wechsel auf Hochgeschwindigkeitsbetrieb, kann das Problem der Drehzahlschwankungen zwar gelöst werden, das Drehmoment reicht jedoch nicht aus. Das heißt, bei niedriger Geschwindigkeit kommt es zu Drehmomentschwankungen, und bei hoher Geschwindigkeit reicht das Drehmoment nicht aus, sodass ein Reduzierstück erforderlich ist.

 

2. Schrittmotor oft mit Reduzierstück was

 

Ein Untersetzungsgetriebe ist eine Art Zahnradgetriebe, Schneckengetriebe oder Schneckengetriebe. Es ist in einem starren Gehäuse untergebracht und wird häufig als Untersetzungsgetriebe zwischen Antriebsmaschine und Arbeitsmaschine oder zwischen Antriebsmaschine und Arbeitsmaschine oder Aktuator verwendet, um Geschwindigkeit und Drehmoment zu übertragen. Untersetzungsgetriebe gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Je nach Getriebetyp unterscheidet man Untersetzungsgetriebe, Schneckengetriebe und Planetengetriebe. Je nach Anzahl der Getriebestufen unterscheidet man einstufige und mehrstufige Untersetzungsgetriebe. Je nach Form des Getriebes unterscheidet man Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe und Kegel-Zylinderradgetriebe. Je nach Getriebeanordnung unterscheidet man zwischen Gegentakt-, Nebenschluss- und Koaxialgetriebe. Zu den Untersetzungsgetrieben für Schrittmotoren gehören Planetengetriebe, Schneckengetriebe, Parallelgetriebe und Filamentgetriebe.

 

 

Wie steht es um die Genauigkeit des Planetengetriebes eines Schrittmotors?

 

 

Die Genauigkeit des Reduziergetriebes wird auch als Rücklaufspiel bezeichnet. Wenn die Abtriebsseite fixiert ist und die Antriebsseite im und gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um das Nenndrehmoment von +-2 % am Abtriebsende zu erzeugen, entsteht am Antriebsende des Reduziergetriebes eine kleine Winkelverschiebung, die das Rücklaufspiel bezeichnet. Die Einheit ist „Bogenminuten“, also ein Sechzigstel Grad. Die üblichen Werte für das Rücklaufspiel beziehen sich auf die Abtriebsseite des Getriebes. Schrittmotor-Planetengetriebe zeichnen sich durch hohe Steifigkeit, hohe Präzision (einstufiger Betrieb innerhalb einer Minute), hohen Getriebewirkungsgrad (einstufiger Betrieb in 97 %–98 %), ein hohes Drehmoment-Volumen-Verhältnis und Wartungsfreiheit aus.

 

Die Übertragungsgenauigkeit des Schrittmotors ist nicht einstellbar. Der Laufwinkel des Schrittmotors wird ausschließlich durch die Schrittlänge und die Anzahl der Impulse bestimmt. Die Anzahl der Impulse kann eine vollständige Zählung sein. Die digitale Größe ist nicht das Konzept der Genauigkeit. Ein Schritt ist ein Schritt, zwei Schritte sind zwei Schritte. Die aktuelle Genauigkeit, die optimiert werden kann, ist die Genauigkeit des Rücklaufspiels des Planetengetriebes.

 

1. Methode zur Einstellung der Spindelgenauigkeit:Bei der Einstellung der Drehgenauigkeit der Spindel des Planetengetriebes wird die Drehgenauigkeit der Untersetzungsspindel im Allgemeinen durch das Lager bestimmt, wenn der Bearbeitungsfehler der Spindel selbst den Anforderungen entspricht. Der Schlüssel zur Einstellung der Spindeldrehgenauigkeit liegt in der Einstellung des Lagerspiels. Die Einhaltung eines geeigneten Lagerspiels ist entscheidend für die Leistung der Spindelkomponenten und die Lagerlebensdauer. Bei Wälzlagern führt ein großes Spiel nicht nur dazu, dass sich die Last in Kraftrichtung auf den Wälzkörper konzentriert, sondern auch zu schwerwiegenden Spannungskonzentrationsphänomenen im Kontakt zwischen Innen- und Außenringlaufbahn des Lagers. Dies verkürzt die Lagerlebensdauer und führt auch zu einer Drift der Spindelmittellinie, was leicht zu Vibrationen der Spindelteile führen kann. Daher muss das Wälzlager vorgespannt eingestellt werden, um im Lager ein gewisses Maß an Interferenz zu erzeugen, um so am Kontakt zwischen Wälzkörper und Innen- und Außenringlaufbahn eine gewisse elastische Verformung zu bewirken und so die Steifigkeit des Lagers zu verbessern.

2. Anpassungslückenmethode:Während der Bewegung eines Planetengetriebes entsteht Reibung, die zu Größen-, Form- und Oberflächenänderungen zwischen den Teilen sowie zu Verschleiß führt, sodass sich der Abstand zwischen den Teilen vergrößert. Um die Genauigkeit der Relativbewegung zwischen den Teilen sicherzustellen, müssen wir einen angemessenen Anpassungsbereich festlegen.

 

3. Fehlerkompensationsmethode:Durch die entsprechende Montage der Teile selbst werden Fehler vermieden, sodass während der Einlaufzeit das Phänomen des gegenseitigen Versatzes auftritt und die Genauigkeit der Bewegungsbahn des Geräts gewährleistet ist.

 

1. Umfassende Vergütungsmethode:Das mit dem Reduzierstück selbst installierte Werkzeug wurde zur Durchführung der Bearbeitung mit der richtigen Einstellung des Arbeitstisches übertragen, um die kombinierten Ergebnisse der Genauigkeit der Fehler zu beseitigen.