Wie erkennt man Schrittmotor-Überschwingen und -Nichtvorhandensein?

Bei einem Taktversatz bewegt sich das Gerät nicht in die vorgegebene Position. Das Gegenteil eines Taktversatzes ist ein Überschwingen, bei dem das Gerät die vorgegebene Position überschreitet.

SchrittmotorenSchrittmotoren werden häufig in Bewegungssteuerungssystemen eingesetzt, in denen eine einfache Steuerung oder geringe Kosten erforderlich sind. Ihr größter Vorteil liegt in der Regelung von Position und Geschwindigkeit im offenen Regelkreis. Da es sich jedoch um eine Regelung im offenen Regelkreis handelt, erhält der Regelkreis keine Rückmeldung über die Lastposition, und der Schrittmotor muss auf jede Anregungsänderung korrekt reagieren. Ist die Anregungsfrequenz nicht korrekt gewählt, kann der Schrittmotor die neue Position nicht anfahren. Die tatsächliche Position der Last weicht dann permanent von der vom Regler erwarteten Position ab, d. h. es kommt zu einem Schrittversagen oder Überschwingen. Daher ist die Vermeidung von Schrittverlusten und Überschwingen im offenen Regelkreis eines Schrittmotors entscheidend für dessen einwandfreien Betrieb.

Phasenüberschreitungen und Überschwingen treten auf, wennSchrittmotorDas System startet bzw. stoppt. Im Allgemeinen ist die maximale Startfrequenz relativ niedrig, während die erforderliche Betriebsdrehzahl oft relativ hoch ist. Wird das System direkt mit der erforderlichen Drehzahl gestartet, kann es aufgrund der überschrittenen Drehzahl nicht ordnungsgemäß starten, was zu Schrittverlusten, einem kompletten Stillstand oder einer Blockierung der Rotation führt. Erreicht das System den Endpunkt, werden die Impulse sofort gestoppt, sodass es abrupt stoppt. Aufgrund der Systemträgheit dreht sich der Schrittmotor dann in die vom Controller vorgegebene Gleichgewichtsposition.

Um das Phänomen des Schrittverlusts und Überschwingens zu vermeiden, sollte die Start-Stopp-Funktion um eine entsprechende Beschleunigungs- und Verzögerungsregelung ergänzt werden. Üblicherweise verwenden wir hierfür eine Bewegungssteuerungskarte für die übergeordnete Steuereinheit, eine SPS mit Steuerfunktionen für die übergeordnete Steuereinheit und einen Mikrocontroller zur Steuerung der Bewegungsbeschleunigung und -verzögerung, um das Phänomen des Schrittverlusts und Überschwingens zu kompensieren.

In einfachen WortenWenn der Schrittmotortreiber ein Impulssignal empfängt, steuert er denSchrittmotorUm einen festen Winkel (und Schrittwinkel) in die vorgegebene Richtung zu drehen, kann ein Schrittmotor verwendet werden. Die Anzahl der Impulse ermöglicht die Steuerung des Winkelhubs und somit eine präzise Positionierung. Gleichzeitig lässt sich die Drehzahl und Beschleunigung des Motors durch die Impulsfrequenz regeln. Ein wichtiger technischer Parameter eines Schrittmotors ist die Leerlauf-Startfrequenz. Bei dieser Impulsfrequenz läuft der Schrittmotor im Leerlauf normal an. Ist die Impulsfrequenz höher als die Leerlauf-Startfrequenz, läuft der Motor nicht ordnungsgemäß an und es kann zu Schrittverlusten oder Blockierungen kommen. Unter Last sollte die Startfrequenz niedriger sein. Für hohe Drehzahlen ist ein angemessener Anstieg der Impulsfrequenz erforderlich, d. h. die Startfrequenz ist niedrig und steigt dann mit einer bestimmten Beschleunigung auf die gewünschte Frequenz an (die Motordrehzahl wird von niedrig auf hoch erhöht).