موتورهای پله‌ای چگونه کند می‌شوند؟

موتورهای پله‌ایدستگاه‌های الکترومکانیکی هستند که مستقیماً تکانه‌های الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند. با کنترل توالی، فرکانس و تعداد تکانه‌های الکتریکی اعمال شده به سیم‌پیچ‌های موتور، می‌توان موتورهای پله‌ای را برای فرمان، سرعت و زاویه چرخش کنترل کرد. بدون کمک یک سیستم کنترل فیدبک حلقه بسته با حسگر موقعیت، می‌توان با استفاده از یک سیستم کنترل حلقه باز ساده و کم‌هزینه متشکل از یک موتور پله‌ای و درایور همراه آن، کنترل دقیق موقعیت و سرعت را به دست آورد.

موتور پله‌ای به عنوان یک عنصر اجرایی، یکی از محصولات کلیدی مکاترونیک است که به طور گسترده در سیستم‌های کنترل اتوماسیون مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توسعه فناوری میکروالکترونیک و فناوری تولید دقیق، تقاضا برای موتورهای پله‌ای روز به روز در حال افزایش است و موتورهای پله‌ای و مکانیزم انتقال دنده همراه با گیربکس‌ها، همچنین در سناریوهای کاربردی بیشتر و بیشتری برای دیدن، امروزه و همه برای درک این نوع مکانیزم انتقال گیربکس.

چگونه سرعت را کم کنیمموتور پله‌ای?

به عنوان یک موتور محرک رایج و پرکاربرد، موتور پله‌ای معمولاً همراه با تجهیزات کاهش سرعت برای دستیابی به اثر انتقال ایده‌آل استفاده می‌شود؛ و تجهیزات و روش‌های کاهش سرعت رایج برای موتور پله‌ای مانند گیربکس‌های کاهش سرعت، انکودرها، کنترل‌کننده‌ها، سیگنال‌های پالس و غیره هستند.

کاهش سرعت سیگنال پالس: سرعت موتور پله‌ای، بر اساس تغییرات سیگنال پالس ورودی است. از لحاظ تئوری، به درایور یک پالس بدهید،موتور پله‌اییک زاویه پله (تقسیم شده برای یک زاویه پله تقسیم شده) می‌چرخد. در عمل، اگر سیگنال پالس خیلی سریع تغییر کند، موتور پله‌ای، به دلیل اثر میرایی نیروی محرکه الکتریکی معکوس داخلی، واکنش مغناطیسی بین روتور و استاتور قادر به دنبال کردن تغییرات سیگنال الکتریکی نخواهد بود، که منجر به مسدود شدن و از دست دادن پله می‌شود.

کاهش سرعت گیربکس کاهنده: موتور پله‌ای مجهز به یک گیربکس کاهنده است که با هم استفاده می‌شوند، موتور پله‌ای خروجی سرعت بالا و گشتاور کم دارد، به گیربکس کاهنده متصل است، گیربکس داخلی گیربکس با نسبت کاهش سرعت، چرخ‌دنده‌های کاهنده را به هم متصل می‌کند و با ایجاد شبکه‌ای از نسبت کاهش سرعت، خروجی موتور پله‌ای را با کاهش سرعت بالا و افزایش گشتاور انتقال، به اثر انتقال ایده‌آل می‌رساند. اثر کاهش سرعت به نسبت کاهش سرعت گیربکس بستگی دارد، هرچه نسبت کاهش بیشتر باشد، سرعت خروجی کمتر است و برعکس. اثر کاهش سرعت به نسبت کاهش سرعت گیربکس بستگی دارد، هرچه نسبت کاهش بیشتر باشد، سرعت خروجی کمتر است و برعکس.

کنترل سرعت منحنی نمایی: منحنی نمایی، در برنامه‌نویسی نرم‌افزار، اولین محاسبه ثابت زمانی ذخیره شده در حافظه کامپیوتر، کار را به سمت انتخاب نشان می‌دهد. معمولاً زمان شتاب‌گیری و کاهش سرعت برای تکمیل موتور پله‌ای بیش از 300 میلی‌ثانیه است. اگر از زمان شتاب‌گیری و کاهش سرعت خیلی کوتاه استفاده کنید، برای اکثریت قریب به اتفاقموتورهای پله‌ای، دستیابی به چرخش پرسرعت موتور پله‌ای دشوار خواهد بود.

کاهش سرعت کنترل‌شده توسط انکودر: کنترل PID، به عنوان یک روش کنترل ساده و کاربردی، به طور گسترده در درایوهای موتور پله‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. این روش بر اساس مقدار داده شده r(t) است و مقدار خروجی واقعی c(t) انحراف کنترل e(t) را تشکیل می‌دهد، انحراف تناسبی، انتگرالی و دیفرانسیلی از طریق ترکیب خطی کمیت کنترل، کنترل شیء کنترل‌شده. سنسور موقعیت یکپارچه در یک موتور پله‌ای هیبریدی دو فاز استفاده می‌شود و یک کنترل‌کننده سرعت PI قابل تنظیم خودکار بر اساس آشکارساز موقعیت و کنترل برداری طراحی شده است که می‌تواند ویژگی‌های گذرای رضایت‌بخشی را در شرایط عملیاتی متغیر ارائه دهد. طبق مدل ریاضی موتور پله‌ای، سیستم کنترل PID موتور پله‌ای طراحی شده است و از الگوریتم کنترل PID برای بدست آوردن کمیت کنترل استفاده می‌شود تا موتور را برای حرکت به موقعیت مشخص‌شده کنترل کند.

در نهایت، کنترل با شبیه‌سازی تأیید می‌شود که دارای ویژگی‌های پاسخ دینامیکی خوبی است. استفاده از کنترل‌کننده PID مزایای ساختار ساده، استحکام، قابلیت اطمینان و غیره را دارد، اما نمی‌تواند به طور مؤثر با اطلاعات نامشخص در سیستم مقابله کند.