Wie bremsen Schrittmotoren ab?

Als AktuatorSchrittmotorist eines der Schlüsselprodukte der Mechatronik und wird in verschiedenen Automatisierungssteuerungssystemen weit verbreitet eingesetzt. Mit der Entwicklung der Mikroelektronik und der Präzisionsfertigungstechnologie steigt die Nachfrage nach Schrittmotoren von Tag zu Tag. Schrittmotoren und Getriebemechanismen werden zu Untersetzungsgetrieben kombiniert und sind in immer mehr Anwendungsszenarien zu sehen. Heute ist diese Art von Untersetzungsgetriebemechanismus für jeden leicht zu verstehen.

 

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), wenn der Treiber einen Impuls gibt. In der Praxis folgt der Schrittmotor aufgrund der internen Dämpfungswirkung des umgekehrten elektrischen Potenzials nicht der Änderung des elektrischen Signals, wenn sich das Impulssignal zu schnell ändert. Dies führt zu Blockaden und verlorenen Schritten.

 

Verzögerung des Untersetzungsgetriebes:Schrittmotor mit Untersetzungsgetriebe. Der Schrittmotor gibt hohe Drehzahlen und niedrige Drehmomente ab. Wird er mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden, wird das Getriebe durch das Untersetzungsverhältnis des internen Untersetzungsgetriebes in Eingriff 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, eine hohe Drehzahl 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 das Regelobjekt darstellt, wird durch eine Linearkombination aus der Abweichung der Proportional-, Integral- und Differentialgleichungen bestimmt. In dieser Arbeit wird ein integrierter Positionssensor in einem zweiphasigen Hybrid-Schrittmotor verwendet und ein automatisch einstellbarer PI-Drehzahlregler auf Basis eines Positionsdetektors und einer Vektorregelung entwickelt, der unter variablen Betriebsbedingungen zufriedenstellende Übergangsmerkmale bietet. Auf Grundlage des mathematischen Modells des Schrittmotors wird das PID-Regelsystem des Schrittmotors entwickelt und der PID-Regelalgorithmus wird verwendet, um die Regelgröße zum Regeln der Motorbewegung in die angegebene Position zu erhalten. Abschließend wird durch Simulation verifiziert, dass die Regelung über gute dynamische Reaktionseigenschaften verfügt. Der PID-Regler hat die Vorteile einer einfachen Struktur, großen Robustheit und hohen Zuverlässigkeit, kann jedoch mit unsicheren Informationen im System nicht effektiv umgehen.

 

Welcher Schrittmotor passt zu welchem ​​Getriebe? Bei der Auswahl des Schrittmotors und des Getriebes müssen diese Faktoren berücksichtigt werden. Welche Art von Getriebe kann für die gemeinsame Verwendung ausgewählt werden?

 

1. Der Grund für Schrittmotor mit Reduzierstück

 

Schrittmotoren schalten die Frequenz des Statorphasenstroms um, beispielsweise durch Ändern des Eingangsimpulses der Schrittmotor-Antriebsschaltung, sodass eine Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit erfolgt. Der langsam laufende Schrittmotor wartet auf den Schrittbefehl, der Rotor steht still. Bei langsamem Schrittbetrieb treten sehr große Geschwindigkeitsschwankungen auf. Zu diesem Zeitpunkt, beispielsweise beim Wechsel auf Hochgeschwindigkeitsbetrieb, kann das Problem der Geschwindigkeitsschwankungen gelöst werden, aber das Drehmoment reicht nicht aus. Das heißt, bei niedriger Geschwindigkeit treten Drehmomentschwankungen auf, 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, das in einem starren Gehäuse untergebracht ist und häufig als Untersetzungsgetriebe zwischen Antriebsmaschine und Arbeitsmaschine oder zwischen Antriebsmaschine und Arbeitsmaschine oder Aktuator verwendet wird, um Geschwindigkeit und Drehmoment zu übertragen. Untersetzungsgetriebe gibt es in vielen Ausführungen. Je nach Getriebetyp werden Untersetzungsgetriebe, Schneckengetriebe und Planetengetriebe unterschieden. Je nach Anzahl der Getriebestufen werden einstufige und mehrstufige Untersetzungsgetriebe unterschieden. Je nach Form des Getriebes werden Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe und Kegel-Zylinderradgetriebe unterschieden. Je nach Anordnung der Getriebe werden Untersetzungsgetriebe mit ungefaltetem, Nebenschluss- und Koaxialgetriebe unterschieden. Untersetzungsgetriebe für Schrittmotoren sind Planetengetriebe, Schneckengetriebe, Parallelgetriebe und Filamentgetriebe.

 

 

Wie steht es um die Genauigkeit des Planetengetriebes mit Schrittmotor?

 

 

Die Genauigkeit des Reduziergetriebes wird auch als Rücklaufspiel bezeichnet. Wenn das Abtriebsende fixiert ist und das Antriebsende 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 als Rücklaufspiel bezeichnet wird. 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 von 1 Minute), hohe Übertragungseffizienz (einstufiger Betrieb in 97 %–98 %), hohes Drehmoment-Volumen-Verhältnis und Wartungsfreiheit aus.

 

Die Übertragungsgenauigkeit des Schrittmotors ist nicht einstellbar. Der Laufwinkel des Schrittmotors wird vollständig 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 Rotationsgenauigkeit der Spindel des Planetengetriebes wird die Rotationsgenauigkeit der Spindel des Untersetzungsgetriebes im Allgemeinen durch das Lager bestimmt, wenn der Bearbeitungsfehler der Spindel selbst den Anforderungen entspricht. Der Schlüssel zur Einstellung der Spindelrotationsgenauigkeit 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 die Wälzkörper konzentriert, sondern es treten auch schwerwiegende Spannungskonzentrationsphänomene im Kontakt zwischen Innen- und Außenringlaufbahn des Lagers auf, was die Lagerlebensdauer verkürzt und auch zu einer Drift der Spindelmittellinie führt, was leicht zu Vibrationen der Spindelteile führen kann. Daher muss das Wälzlager vorgespannt eingestellt werden, um ein gewisses Maß an Interferenz im Lager zu erzeugen, wodurch eine gewisse elastische Verformung am Kontakt zwischen den Wälzkörpern und den Innen- und Außenringlaufbahnen entsteht und so die Steifigkeit des Lagers verbessert wird.

2. Anpassungslückenmethode:Bei 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:Die Teile selbst können durch entsprechende Montagefehler beschädigt werden, 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.