Žingsninis variklis yra diskretiško judėjimo įtaisas, turintis esminį ryšį su šiuolaikine skaitmeninio valdymo technologija.Dabartinėje vidaus skaitmeninėje valdymo sistemoje plačiai naudojami žingsniniai varikliai.Atsiradus visiškai skaitmeninėms kintamosios srovės servosistemoms, kintamosios srovės servovarikliai vis dažniau naudojami skaitmeninėse valdymo sistemose.Siekiant prisitaikyti prie skaitmeninio valdymo plėtros tendencijų, judesio valdymo sistemose kaip vykdomieji varikliai dažniausiai naudojami žingsniniai varikliai arba visiškai skaitmeniniai kintamosios srovės servovarikliai.Nors abu yra panašūs valdymo režimu (impulsinis traukinys ir krypties signalas), yra didelių skirtumų veikimo ir taikymo atvejais.Dabar palyginkite abiejų našumą.
Valdymo tikslumas skiriasi
Dviejų fazių hibridinių žingsninių variklių žingsnių kampai paprastai yra 3,6 laipsnio ir 1,8 laipsnio, o penkių fazių hibridinių žingsninių variklių žingsnio kampai paprastai yra 0,72 laipsnio ir 0,36 laipsnio.Taip pat yra keletas didelio našumo žingsninių variklių su mažesniais žingsnio kampais.Pavyzdžiui, Stone Company gaminamas žingsninis variklis, skirtas lėtai judančioms vielinėms staklėms, turi 0,09 laipsnio žingsnio kampą;BERGER LAHR pagamintas trifazis hibridinis žingsninis variklis turi 0,09 laipsnio žingsnio kampą.DIP jungiklis nustatytas į 1,8 laipsnio, 0,9 laipsnio, 0,72 laipsnio, 0,36 laipsnio, 0,18 laipsnio, 0,09 laipsnio, 0,072 laipsnio, 0,036 laipsnio, kuris yra suderinamas su dvifazių ir penkių fazių hibridinių žingsninių variklių žingsnio kampu.
Kintamosios srovės servovariklio valdymo tikslumą garantuoja sukamasis daviklis, esantis variklio veleno gale.Varikliui su standartiniu 2500 eilučių koduotuvu impulsų ekvivalentas yra 360 laipsnių/10000=0,036 laipsnių dėl keturių dažnių technologijos vairuotojo viduje.Varikliui su 17 bitų kodavimo įrenginiu kiekvieną kartą, kai vairuotojas gauna 217=131072 impulsus, variklis daro vieną apsisukimą, tai yra jo impulso ekvivalentas yra 360 laipsnių/131072=9,89 sekundės.Tai yra 1/655 žingsninio variklio impulso ekvivalento, kurio žingsnio kampas yra 1,8 laipsnio.
Žemo dažnio charakteristikos skiriasi:
Žingsniniai varikliai yra linkę į žemo dažnio vibracijas esant mažam greičiui.Vibracijos dažnis yra susijęs su apkrovos būkle ir vairuotojo našumu.Paprastai manoma, kad vibracijos dažnis yra pusė variklio tuščiosios eigos kilimo dažnio.Šis žemo dažnio vibracijos reiškinys, nulemtas žingsninio variklio veikimo principo, yra labai nepalankus normaliam mašinos veikimui.Kai žingsninis variklis veikia mažu greičiu, norint įveikti žemo dažnio vibracijos reiškinį, paprastai reikia naudoti slopinimo technologiją, pvz., varikliui pridėti slopintuvą arba naudoti vairuotojo padalijimo technologiją ir pan.
Kintamosios srovės servo variklis dirba labai sklandžiai ir nevibruoja net esant mažam greičiui.Kintamosios srovės servo sistema turi rezonanso slopinimo funkciją, kuri gali padengti mašinos standumo trūkumą, o sistemoje yra dažnio analizės funkcija (FFT), kuri gali aptikti mašinos rezonanso tašką ir palengvinti sistemos reguliavimą.
Momentinio dažnio charakteristikos skiriasi:
Žingsninio variklio išėjimo sukimo momentas mažėja didėjant greičiui, o esant didesniam greičiui jis smarkiai sumažės, todėl jo maksimalus darbinis greitis paprastai yra 300–600 aps./min.Kintamosios srovės servovariklis turi pastovų sukimo momentą, tai yra, jis gali išvesti vardinį sukimo momentą savo vardiniu greičiu (paprastai 2000 aps./min. arba 3000 aps./min.), o jo galia yra pastovi, viršijanti vardinį greitį.
Perkrovos galia skiriasi:
Žingsniniai varikliai paprastai neturi perkrovos galimybės.AC servo variklis turi didelę perkrovos galią.Kaip pavyzdį paimkite Panasonic AC servo sistemą, kuri turi greičio perkrovos ir sukimo momento perkrovos galimybes.Jo maksimalus sukimo momentas yra tris kartus didesnis už vardinį sukimo momentą, kuriuo galima įveikti inercinės apkrovos inercijos momentą paleidimo momentu.Kadangi žingsninis variklis neturi tokios perkrovos, norint įveikti šį inercijos momentą renkantis modelį, dažnai reikia pasirinkti variklį su didesniu sukimo momentu, o mašinai nereikia tokio didelio sukimo momento. normalus veikimas, todėl atsiranda sukimo momentas.Atliekų reiškinys.
Bėgimo našumas skiriasi:
Žingsninio variklio valdymas yra atviros kilpos valdymas.Jei paleidimo dažnis yra per didelis arba apkrova per didelė, žingsnis gali prarasti arba užstrigti.Kai greitis yra per didelis, kai greitis yra per didelis, lengvai peršokama.Todėl, norint užtikrinti jo valdymo tikslumą, su juo reikia elgtis tinkamai.Pakilimo ir lėtėjimo problemos.Kintamosios srovės servo pavaros sistema yra uždaro ciklo valdymas.Pavara gali tiesiogiai paimti variklio kodavimo įrenginio grįžtamojo ryšio signalą ir susidaro vidinė padėties kilpa bei greičio kilpa.Paprastai laiptelių variklis nebus prarastas ar viršytas, o valdymo veikimas yra patikimesnis.
Greičio atsako našumas skiriasi:
Žingsniniam varikliui reikia 200–400 milisekundžių, kad įsibėgėtų iš sustojimo iki darbinio greičio (paprastai keli šimtai apsisukimų per minutę).AC servo sistemos pagreičio našumas yra geresnis.Kaip pavyzdį paėmus CRT kintamosios srovės servo variklį, tereikia kelių milisekundžių, kad įsibėgėtų nuo statinio iki vardinio 3000 aps./min. greičio, kurį galima naudoti valdymo atvejais, kai reikia greitai paleisti ir sustabdyti.
Apibendrinant galima pasakyti, kad kintamosios srovės servo sistema daugeliu našumo aspektų yra pranašesnė už žingsninį variklį.Tačiau kai kuriais ne tokiais sudėtingais atvejais žingsniniai varikliai dažnai naudojami kaip vykdomieji varikliai.Todėl valdymo sistemos projektavimo procese reikia visapusiškai atsižvelgti į įvairius veiksnius, tokius kaip valdymo reikalavimai ir kaina, ir pasirinkti tinkamą valdymo variklį.
Žingsninis variklis yra pavara, paverčianti elektros impulsus į kampinį poslinkį.Žodžiu: kai žingsninis vairuotojas gauna impulsų signalą, jis varo žingsninį variklį, kad pasuktų fiksuotu kampu (ir žingsnio kampu) nustatyta kryptimi.
Kampinį poslinkį galite valdyti valdydami impulsų skaičių, kad būtų pasiektas tikslios padėties nustatymo tikslas;tuo pačiu metu galite valdyti variklio sukimosi greitį ir pagreitį valdydami impulsų dažnį, kad būtų pasiektas greičio reguliavimo tikslas.
Yra trijų tipų žingsniniai varikliai: nuolatinis magnetas (PM), reaktyvusis (VR) ir hibridinis (HB).
Nuolatinis magnetas paprastai yra dviejų fazių, su nedideliu sukimo momentu ir tūriu, o žingsnio kampas paprastai yra 7,5 laipsnių arba 15 laipsnių;
Reaktyvusis žingsnis paprastai yra trifazis, kuris gali pasiekti didelį sukimo momentą, o žingsnio kampas paprastai yra 1,5 laipsnio, tačiau triukšmas ir vibracija yra labai dideli.Išsivysčiusiose šalyse, tokiose kaip Europa ir JAV, jis buvo panaikintas devintajame dešimtmetyje;
hibridinis žingsnelis reiškia nuolatinio magneto tipo ir reaktyvaus tipo privalumų derinį.Jis skirstomas į dviejų fazių ir penkių fazių: dviejų fazių žingsnio kampas paprastai yra 1,8 laipsnio, o penkių fazių žingsnio kampas paprastai yra 0,72 laipsnio.Šio tipo žingsninis variklis yra plačiausiai naudojamas.
Paskelbimo laikas: 2023-03-25