در حالت عادی،موتور پله‌ایبه ازای هر پالس کنترلی دریافتی، یک گام به جلو حرکت می‌کند، یعنی یک گام به جلو. اگر پالس‌های کنترلی به طور مداوم وارد شوند، موتور به طور مداوم می‌چرخد. خارج شدن موتور از گام شامل گام از دست رفته و گام اضافی است. وقتی گام از دست می‌رود، تعداد گام‌های پیش رفته توسط روتور کمتر از تعداد پالس‌ها است؛ وقتی گام از بین می‌رود، تعداد گام‌های پیش رفته توسط روتور بیشتر از تعداد پالس‌ها است. تعداد گام‌ها برای یک گام از دست رفته و گام اضافی برابر با مضرب صحیحی از تعداد ضربان‌های در حال اجرا است. یک گام اضافی جدی باعث می‌شود روتور در یک موقعیت باقی بماند یا در اطراف یک موقعیت ارتعاش کند و یک گام اضافی جدی باعث می‌شود موتور از حد مجاز فراتر رود.
علت و استراتژی از دست دادن گام
(1) شتاب روتور کندتر از میدان مغناطیسی دوار استموتور پله‌ای
توضیح:
وقتی شتاب روتور کندتر از میدان مغناطیسی دوار موتور پله‌ای باشد، یعنی کمتر از سرعت تغییر فاز باشد، موتور پله‌ای دچار ناهمگامی می‌شود. این به دلیل ورودی ناکافی برق به موتور است و گشتاور سنکرون کننده تولید شده در موتور پله‌ای اجازه نمی‌دهد سرعت روتور از سرعت چرخش میدان مغناطیسی استاتور پیروی کند، در نتیجه باعث ناهمگامی می‌شود. از آنجایی که گشتاور خروجی دینامیکی یک موتور پله‌ای با افزایش فرکانس عملکرد مداوم کاهش می‌یابد، هر فرکانس کاری بالاتر از آن باعث ایجاد یک گام از دست رفته می‌شود. این از دست دادن گام نشان می‌دهد که موتور پله‌ای گشتاور کافی ندارد و ظرفیت کشش کافی ندارد.
راه حل:
الف. گشتاور الکترومغناطیسی تولید شده توسط خود موتور پله‌ای را افزایش دهید. این می‌تواند در محدوده جریان نامی باشد تا جریان محرک افزایش یابد؛ در محدوده فرکانس بالا گشتاور کافی نیست، می‌توانید ولتاژ محرک مدار محرک را بهبود بخشید؛ به استفاده از یک موتور پله‌ای با گشتاور بزرگ و غیره تغییر دهید. ب، به طوری که موتور پله‌ای برای غلبه بر گشتاور کاهش یافته نیاز داشته باشد. این کار را می‌توان با کاهش مناسب فرکانس کاری موتور به منظور افزایش گشتاور خروجی موتور انجام داد؛ زمان شتاب‌گیری را طولانی‌تر تنظیم کنید تا روتور انرژی کافی دریافت کند.
(2) سرعت متوسط روتور از سرعت متوسط چرخش میدان مغناطیسی استاتور بیشتر است
توضیح:
سرعت متوسط روتور از سرعت متوسط چرخش میدان مغناطیسی استاتور بیشتر است، وقتی استاتور برای مدت زمان طولانی‌تری نسبت به زمان مورد نیاز برای گام برداشتن روتور، تحریک و راه اندازی شود، روتور در طول فرآیند گام برداشتن انرژی زیادی به دست می‌آورد که باعث افزایش گشتاور خروجی تولید شده توسط موتور پله‌ای می‌شود و در نتیجه باعث می‌شود موتور از حالت پله‌ای خارج شود. هنگامی که از موتور پله‌ای برای به حرکت درآوردن مکانیزم‌هایی که بار را به بالا و پایین حرکت می‌دهند استفاده می‌شود، احتمال بیشتری وجود دارد که پدیده پله‌ای خارج از حالت پله‌ای ایجاد شود، که به این دلیل است که گشتاور مورد نیاز موتور هنگام حرکت رو به پایین بار کاهش می‌یابد.
راه حل:
جریان محرک موتور پله‌ای را کاهش دهید تا گشتاور خروجی موتور پله‌ای کاهش یابد.
(3) اینرسیموتور پله‌ایو باری که حمل می‌کند
توضیح:
به دلیل اینرسی خود موتور پله‌ای و باری که حمل می‌کند، موتور نمی‌تواند در حین کار بلافاصله روشن و خاموش شود، اما در هنگام شروع، یک گام از دست رفته و در هنگام توقف، یک گام بیش از حد رخ می‌دهد.
راه حل:
از طریق یک فرآیند شتاب‌گیری و کاهش سرعت، یعنی شروع با سرعت پایین‌تر، سپس افزایش تدریجی سرعت تا رسیدن به سرعت مشخص و سپس کاهش تدریجی سرعت تا زمان توقف. کنترل معقول و روان شتاب‌گیری و کاهش سرعت، کلید تضمین عملکرد قابل اعتماد، کارآمد و دقیق سیستم درایو پله‌ای است.
(4) رزونانس موتور پله‌ای
توضیح:
رزونانس نیز یکی از دلایل خارج از گام بودن است. هنگامی که موتور پله‌ای در حال کار مداوم است، اگر فرکانس پالس کنترل برابر با فرکانس ذاتی موتور پله‌ای باشد، رزونانس رخ می‌دهد. در طول یک دوره پالس کنترل، ارتعاش به اندازه کافی تضعیف نمی‌شود و پالس بعدی می‌آید، بنابراین خطای دینامیکی نزدیک فرکانس رزونانس بزرگترین است و باعث می‌شود موتور پله‌ای گام خود را از دست بدهد.
راه حل:
جریان محرک موتور پله‌ای را به طور مناسب کاهش دهید؛ از روش محرک فرعی استفاده کنید؛ از روش‌های میرایی، از جمله روش میرایی مکانیکی، استفاده کنید. همه روش‌های فوق می‌توانند به طور موثر نوسان موتور را از بین ببرند و از پدیده ناهمگامی جلوگیری کنند.
(5) از دست دادن نبض هنگام تغییر جهت
توضیح:
نشان داده شده است که در هر جهتی دقیق است، اما به محض تغییر جهت، انحراف جمع می‌شود و هر چه تعداد دفعات تغییر بیشتر باشد، انحراف بیشتر می‌شود.
راه حل:
درایو استپر عمومی در جهت و سیگنال‌های پالس الزامات خاصی دارد، مانند: جهت سیگنال در اولین پالس در امتداد لبه بالارونده یا لبه پایین رونده (الزامات درایوهای مختلف یکسان نیست) قبل از رسیدن باید چند میکروثانیه تعیین شود، در غیر این صورت یک پالس از زاویه عملکرد وجود خواهد داشت و نیاز واقعی به چرخش به جهت مخالف است و در نهایت پدیده خرابی در بیشتر بایاس شدن آشکار می‌شود، هرچه کوچکتر بروید، خرابی برجسته‌تر است. راه حل عمدتاً در نرم‌افزار برای تغییر منطق ارسال پالس استفاده می‌شود. راه حل عمدتاً استفاده از نرم‌افزار برای تغییر منطق ارسال پالس یا اضافه کردن تأخیر است.
(6) نقص‌های نرم‌افزاری
توضیح:
روش‌های کنترلی که منجر به از دست رفتن گام می‌شوند، غیرمعمول نیستند، بنابراین باید بررسی کنید که آیا برنامه کنترل مشکلی ندارد یا خیر.
راه حل:
اگر برای مدتی نتوانید علت مشکل را پیدا کنید، مهندسانی هم هستند که اجازه می‌دهند موتور پله‌ای برای مدتی کار کند تا دوباره به موقعیت اولیه خود برگردد.
زمان ارسال: ۱۹ مارس ۲۰۲۴