Außerhalb des Schritts sollte ein verpasster Impuls sein, der nicht zur angegebenen Position führt. Überschwingen sollte das Gegenteil von Außerhalb des Schritts sein, also eine Bewegung über die angegebene Position hinaus.
Schrittmotorenwerden häufig in Bewegungssteuerungssystemen eingesetzt, wenn die Steuerung einfach sein soll oder geringe Kosten erforderlich sind. Der größte Vorteil besteht darin, dass Position und Geschwindigkeit im offenen Regelkreis geregelt werden. Gerade aufgrund der offenen Regelung erhält die Lastposition jedoch keine Rückmeldung an den Regelkreis, und der Schrittmotor muss auf jede Änderung der Erregung korrekt reagieren. Bei falsch gewählter Erregerfrequenz kann sich der Schrittmotor nicht in die neue Position bewegen. Die tatsächliche Position der Last weicht dann permanent von der vom Controller erwarteten Position ab, d. h. es kommt zu einem Außer-Schritt-Phänomen oder Überschwingen. Daher ist die Vermeidung von Schrittverlusten und Überschwingen im offenen Regelkreis des Schrittmotors der Schlüssel zum normalen Betrieb des offenen Regelkreises.
Außertakt- und Überschwingphänomene treten auf, wenn dieSchrittmotorStarts und Stopps erfolgen jeweils. Im Allgemeinen ist die Startfrequenzgrenze des Systems relativ niedrig, während die erforderliche Betriebsgeschwindigkeit oft relativ hoch ist. Wird das System direkt mit der erforderlichen Betriebsgeschwindigkeit gestartet, kann aufgrund der Überschreitung der Startfrequenz nicht richtig gestartet werden. Es kommt zu einem verlorenen Schritt, und der Motor kann überhaupt nicht starten, was zu einer blockierten Rotation führt. Sobald das System läuft und den Endpunkt erreicht, wird die Impulsübertragung sofort beendet, sodass es sofort stoppt. Aufgrund der Trägheit des Systems dreht sich der Schrittmotor über die vom Controller gewünschte Gleichgewichtsposition hinaus.
Um das Phänomen des Schrittverlusts und des Überschwingens zu vermeiden, sollte die Start-Stopp-Steuerung um eine entsprechende Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung ergänzt werden. Wir verwenden im Allgemeinen eine Bewegungssteuerungskarte für die obere Steuereinheit, eine SPS mit Steuerungsfunktionen für die obere Steuereinheit und einen Mikrocontroller für die obere Steuereinheit zur Steuerung der Bewegungsbeschleunigung und -verzögerung, um das Phänomen des Schrittverlusts und des Überschwingens zu vermeiden.
In Laiensprache: Wenn der Schrittmotortreiber ein Impulssignal empfängt, treibt er denSchrittmotorum einen festen Winkel (und Schrittwinkel) in die eingestellte Richtung zu drehen. Sie können die Anzahl der Impulse steuern, um den Winkelversatz zu regeln und so eine genaue Positionierung zu erreichen. Gleichzeitig können Sie die Impulsfrequenz steuern, um Geschwindigkeit und Beschleunigung der Motordrehung zu regeln und so die Geschwindigkeit zu regulieren. Schrittmotoren haben einen technischen Parameter: die Leerlauf-Startfrequenz, d. h., der Schrittmotor kann bei einer Leerlauf-Impulsfrequenz normal starten. Wenn die Impulsfrequenz höher ist als die Leerlauf-Startfrequenz, kann der Schrittmotor nicht richtig starten und es können Schritte verloren gehen oder es kann zum Blockieren kommen. Unter Last sollte die Startfrequenz niedriger sein. Wenn der Motor mit hoher Geschwindigkeit rotieren soll, sollte die Impulsfrequenz einen angemessenen Beschleunigungsprozess haben, d. h. die Startfrequenz ist niedrig und steigt dann mit einer bestimmten Beschleunigung auf die gewünschte hohe Frequenz an (die Motorgeschwindigkeit steigt von niedrig auf hoch).
Startfrequenz = Startgeschwindigkeit × Anzahl der Schritte pro Umdrehung.Die Leerlaufdrehzahl ist die Drehzahl, bei der der Schrittmotor ohne Beschleunigung oder Verzögerung ohne Last direkt hochdreht. Wenn sich der Schrittmotor dreht, bildet die Induktivität jeder Phase der Motorwicklung ein umgekehrtes elektrisches Potenzial. Je höher die Frequenz, desto größer das umgekehrte elektrische Potenzial. Unter dieser Wirkung erhöht sich die Frequenz (oder Drehzahl) des Motors und der Phasenstrom verringert sich, was zu einer Verringerung des Drehmoments führt.
Angenommen: Das gesamte Ausgangsdrehmoment des Reduzierstücks beträgt T1, die Ausgangsdrehzahl beträgt N1, das Untersetzungsverhältnis beträgt 5:1 und der Schrittwinkel des Schrittmotors beträgt A. Dann beträgt die Motordrehzahl: 5*(N1), dann sollte das Ausgangsdrehmoment des Motors (T1)/5 betragen und die Betriebsfrequenz des Motors sollte
5*(N1)*360/A, daher sollten Sie sich die Moment-Frequenz-Kennlinie ansehen: Der Koordinatenpunkt [(T1)/5, 5*(N1)*360/A] liegt nicht unterhalb der Frequenzkennlinie (Start-Moment-Frequenz-Kurve). Liegt er unterhalb der Moment-Frequenz-Kurve, können Sie diesen Motor auswählen. Liegt er oberhalb der Moment-Frequenz-Kurve, können Sie diesen Motor nicht auswählen, da er Fehlschritte macht oder sich gar nicht dreht.
Bestimmen Sie den Betriebszustand, müssen Sie die maximale Drehzahl ermitteln. Ist diese ermittelt, können Sie diese mit der oben angegebenen Formel berechnen (anhand der maximalen Drehzahl und der Größe der Last können Sie feststellen, ob der von Ihnen gewählte Schrittmotor geeignet ist. Wenn nicht, sollten Sie auch wissen, welche Art von Schrittmotor Sie wählen müssen).
Darüber hinaus kann der Schrittmotor beim Start nach der Belastung unverändert bleiben und dann die Frequenz erhöhen, da dieSchrittmotorEs sollte eigentlich zwei Momentfrequenzkurven geben, eine davon sollte die Start-Momentfrequenzkurve sein und die andere sollte die Off-Momentfrequenzkurve sein. Diese Kurve stellt die Bedeutung von dar: Starten Sie den Motor mit der Startfrequenz. Nach Abschluss des Starts können Sie die Last erhöhen, aber der Motor verliert den Schrittzustand nicht; oder Starten Sie den Motor mit der Startfrequenz. Bei konstanter Last können Sie die Laufgeschwindigkeit entsprechend erhöhen, aber der Motor verliert den Schrittzustand nicht.
Oben ist eine Einführung in das Außer-Tritt-Bringen und Überschwingen von Schrittmotoren.
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Beitragszeit: 03.04.2023