Probleme Soluții de rezonanță în motoare pas cu pas de automatizare

motoare pas cu pas sunt extrem de fiabile, ușor de utilizat și nu necesită sisteme complexe și costisitoare de feedback. Deci, compania Asociației baltice în sistemele lor de dezvoltare și de automatizare folosi de obicei, motoare pas cu pas. Aplicarea lor este pe deplin justificată în gestionarea mașinilor pentru prelucrarea metalelor neferoase, lemn, materiale plastice, mașini de plasmă, tăiere cu laser, plotter, tehnologie medicală și alte mecanisme care nu necesită un cuplu mare și viteze ridicate de alimentare. Cu toate acestea, pentru anumite sarcini pot folosi metode combinate, de exemplu, pentru a determina cu precizie poziția rotorului motoare pas sunt echipate cu codificatoare.

Din păcate, cu toate avantajele motorului pas cu pas are dezavantaje substanțiale, principalele dintre care sunt: ​​densitate de putere mică, o viteză relativ mică de rotație și un cuplu redus. Stepper motor ca motor sincron discret, mod specific de sincronism și ca o consecință pierderea de pași atunci când se deplasează, ceea ce duce la erori de poziționare ireparabile. Foarte aspect neplăcut este apariția rezonanței sistemului electromecanic. Acesta este unul dintre motivele pentru funcționarea defectuoasă a unității. Pentru a rezolva aceste probleme, compania noastra întreaga linie de conducător auto motor pas cu pas a fost proiectat și pentru a minimiza impactul de rezonanță și de a oferi o funcționare stabilă de electronice, de automatizare și echipamente mecanice în general. Conducătorii auto sunt deja utilizate în domeniul electronicii, mașini-unelte cu laser, plasma, frezare de foi. Ei găsesc, de asemenea, aplicarea lor în dispozitivele individuale și opțiunile dezvoltate de specialiștii noștri. De exemplu, în dispozitivul de urmărire bazat pe senzor capacitate, care este adesea folosit ca o coordonată Z verticală.

Când motorul este la o frecvență care coincide cu frecvența de rezonanță, rotorul motorului oscilează în jurul unei poziții de echilibru stabil, momentul eșecului apare, se sare peste trepte si pierderea sincronismului. Fără măsuri speciale de motor pas cu pas în timpul accelerării nu poate trece frecvența de rezonanță. oscilații Amplification de amplitudine ale rotorului cu privire la poziția de echilibru provoacă vibrații puternice în mecanismul de transmisie, care este cauza excesului de zgomot și duce la uzura prematură a pieselor mecanice de conducere, vibrații și perturbații de fixare piese si mecanisme. În orice caz, fenomenul de rezonanță se poate degrada în mod semnificativ caracteristicile de precizie ale unității, astfel încât studiul fenomenelor de rezonanță și instabilitățile unitate pas cu pas este de mare interes practic.

Motivul este multitudinea de frecvențe de rezonanță a frecvențelor de oscilație naturale și a sistemului electromecanic, acțiuni de control a impulsului de perturbare. În pas în sistemul de antrenare al rezonanței neliniare de ordinul doi poate avea loc în următoarele condiții:

În funcție de combinația dintre instabilitatea rezonanță și cuplul de pornire pot fi clasificate în trei grupe: de joasă frecvență de rezonanță instabilitate clasă medie și vibrații de înaltă frecvență.

Rezonanța de joasă frecvență (frecvențe de până la 500 Hz).

Atunci când motorul funcționează cu rată de rotație foarte scăzută, și frecvența pulsului crește lent, apare rezonanță pe frecvența overtone exterioară și oscilație subarmonica.

Se pare rezonanță principal la frecvențele de vibrație a sistemului.

Există o rezonanță parametrică la frecvența naturală a armonica.

instabilitate midrange. Una dintre problemele majore care au trebuit să fie abordate în dezvoltarea unui driver motor pas cu pas și selectarea motorului pentru a depăși acest tip de rezonanță. Se observă cu creșterea frecvenței la stepper 5001500 Hz este de 1/4, 1/5 viteza de mers.

Instabilitate are următoarele caracteristici:

1) Vibrațiile au una sau mai multe componente de frecvență. Ele nu sunt legate printr-o simplă relație cu rotație intermitentă a turației motorului și au o frecvență mai mică de 5200 Hz.

2) încet fluctuațiile încolțite apar în timpul condițiilor de funcționare continuă. O defecțiune a sistemului are loc în decurs de câteva secunde sau chiar minute. pierderea bruscă posibil de sincronism.

3) Caracteristicile de instabilitate depinde de circuit și algoritmul de control.

4) O creștere semnificativă a timpului influența inerției. inerție mare crește instabilitatea.

instabilitate înaltă frecvență apare la frecvențe 15002500 Hz când motorul trece la mijlocul regiunii de instabilitate.

Analizând condițiile și cauzele de rezonanță, experții noștri au identificat metode de a face cu ea fiecare soi. Problema este punerea în aplicare a soluției, pentru a scăpa de instabilitățile care au cel mai mare impact asupra funcționării unității.

Până în prezent, Asociația Baltic microstepping 8A proiectat curent nominal invertor de fază, care implementează algoritmul traversal frecvența de rezonanță. Acest lucru permite un accident vascular cerebral moale pe toată gama de viteze de operare. Folosind un astfel de algoritm este deosebit de important pentru a controla puternice motoare cu tip 1.8 ° pas FL57, FL60, FL86, FL110, etc. O decizie în favoarea invertorul cu un astfel de algoritm va crește calitatea sistemului mecanic, în special un sistem pentru cureaua de distribuție, care se caracterizează prin transferul direct al cuplului de la motor la arborele curea printr-un angrenaj fără reducere (sistem cinematic pinionul este fixat direct pe arborele motorului).

Asociația Baltică
director tehnic
Parshin Konstantin Edvardovich