Nguyên tắc cơ bản của hoạt động cơ bước

Nguyên tắc hoạt động Động bước hoạt động khác từ DC bàn chải động cơ, mà quay điện áp áp dụng cho thiết bị đầu cuối họ Động bước, mặt khác, có nhiều hiệu "Răng" nam châm điện bố trí xung quanh mảnh trung tâm thiết bị hình chữ sắt Các nam châm điện phải cấp điện mạch điều khiển bên ngoài, chẳng hạn vi điều khiển Đến làm cho trục quay động cơ, nam châm điện cho quyền lực, mà làm cho bánh từ tính thu hút cho nam châm điện Khi bánh liên kết với nam châm điện đầu tiên, họ chút bù đắp từ nam châm điện Vì vậy, nam châm điện bật người bị tắt, bánh quay chút để phù hợp với kế tiếp, từ trình lặp lặp lại Mỗi người quay nhỏ gọi "bước", với số nguyên bước thực vòng quay đầy đủ Bằng cách đó, động quay góc xác Bước đặc điểm động Động bước thiết bị điện liên tục Như động bước tăng tốc độ, mô-men xoắn giảm (Tối đa triển lãm động Mô-men xoắn văn phòng phẩm, nhiên mô-men xoắn động tĩnh "giữ mô-men xoắn ' xác định khả động để trì vị trí mong muốn có tải bên ngoài) Đường cong mô-men xoắn mở rộng cách sử dụng trình điều khiển hạn chế hành tăng điện áp lái xe (đôi gọi "trực thăng" mạch, có nhiều khỏi thời hạn sử dụng chip điều khiển có khả làm điều cách đơn giản) Động bước thể rung động so với loại động khác, bước riêng biệt có xu hướng chụp cánh quạt từ vị trí khác (gọi chốt để chận) Sự rung động làm cho động bước ồn động DC Rung động trở nên xấu số tốc độ gây động để Mô-men xoắn phương hướng Điều cánh quạt tổ chức từ trường hoạt động mùa xuân Trên bước overshoots cánh quạt bị trả lại, "Chuông" tần số cộng hưởng Nếu tần số bước phù hợp với cộng hưởng tần số sau tăng lên chuông động khỏi đồng bộ, kết lỗi vị trí thay đổi hướng Lúc tồi tệ có thiệt hại hoàn toàn kiểm soát giữ mô-men xoắn động để dễ dàng khắc phục cách tải quay gần tự Hiệu giảm thiểu cách đẩy nhanh tốc độ nhanh chóng thông qua vấn đề phạm vi, thể chất giảm xóc (giảm chấn ma sát) hệ thống, sử dụng vi bước lái xe Động với số lượng lớn giai đoạn trưng bày hoạt động mượt mà so với với giai đoạn (điều đạt thông qua việc sử dụng ổ đĩa bước vi mô) Vòng hở so với vòng kín ân giảm Bước thường commutated vòng lặp mở, tức trình điều khiển động bước thông tin phản hồi nơi cánh quạt thực Hệ thống động bước phải vậy, nói chung thiết kế, đặc biệt quán tính tải cao, có rộng rãi tải khác nhau, đó, khả động bước Điều thường gây hệ thống thiết kế để xem xét đánh đổi kích thước chặt chẽ đắt hệ thống cấu servo bước khổ tương đối rẻ Một bước phát triển kiểm soát để kết hợp thông tin phản hồi vị trí rotor (ví dụ mã hóa giải quyết), để ân giảm thực tối ưu cho hệ mô-men xoắn theo thực tế rotor Này quay động bước vào số cực cao không chổi than động servo, đặc biệt với mô-men xoắn tốc độ thấp độ phân giải vị trí Một trước kỹ thuật bình thường chạy xe chế độ vòng lặp mở, vào chế độ vòng khép kín sai số vị trí cánh quạt trở nên lớn - điều cho phép hệ thống để tránh săn bắn dao động, vấn đề servo chung Các loại động bước Có ba loại động bước: [1] Nam châm vĩnh cửu bước (có thể chia vào 'tin-có thể' 'lai', thiếc sản phẩm rẻ hơn, lai với vòng bi chất lượng cao hơn, góc bước nhỏ hơn, mật độ lượng cao hơn) Hybrid đồng bước Miễn cưỡng bước biến Lavet loại động bước Động nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm vĩnh cửu (PM) cánh quạt hoạt động theo thu hút lực đẩy cánh quạt PM nam châm điện stato Biến miễn cưỡng (VR) động có cánh quạt sắt đồng hoạt động dựa nguyên tắc miễn cưỡng tối thiểu xảy với khoảng cách tối thiểu, điểm thu hút rotor phía cực nam châm stato Hybrid động bước đặt tên họ sử dụng kết hợp PM kỹ thuật VR để đạt công suất tối đa gói nhỏ kích thước Hai pha động bước Có hai xếp quanh co cho cuộn dây điện từ giai đoạn hai động bước: lưỡng cực đơn cực Động đơn cực Một động bước đơn cực có hai cuộn dây cho giai đoạn, cho hướng từ trường lĩnh vực Vì xếp cực từ đảo ngược mà không cần chuyển đổi hướng tại, mạch chỉnh lưu thực đơn giản (ví dụ đơn bóng bán dẫn) cho cuộn dây Thông thường, với giai đoạn, đầu cuộn dây thực chung: cho ba khách hàng tiềm cho giai đoạn sáu dẫn cho động hai giai đoạn điển hình Thường xuyên, hai Commons giai đoạn nối nội bộ, động có năm khách hàng tiềm Một vi điều khiển điều khiển động bước sử dụng để kích hoạt bóng bán dẫn ổ đĩa theo thứ tự đúng, dễ dàng hoạt động làm cho động đơn cực phổ biến với người có sở thích, họ cách rẻ để có phong trào góc xác Đơn cực bước cuộn dây động (Đối với thí nghiệm, cách để phân biệt dây phổ biến từ cuộn dây cấp cách đo điện trở Kháng dây thông thường cuộn dây cấp luôn nửa cuộn dây cấp dây cuộn dây cấp Điều có gấp đôi chiều dài cuộn hai đầu nửa từ trung tâm (dây chung) để kết thúc.) Một cách nhanh chóng để xác định động bước làm việc ngắn mạch hai cặp cố gắng biến trục, cao kháng bình thường cảm nhận, mạch để cuộn dây đặc biệt đóng lại giai đoạn làm việc Động lưỡng cực Lưỡng cực động có cuộn dây cho giai đoạn Dòng điện nhu cầu quanh co đảo ngược để đảo ngược cực từ, mạch lái xe phải có nhiều phức tạp, đặc biệt với xếp cầu H (tuy nhiên có số khỏi thời hạn sử dụng chip điều khiển có sẵn để tạo mối quan hệ đơn giản này) Có hai dẫn cho giai đoạn, phổ biến Hiệu ứng ma sát sử dụng cầu H quan sát với ổ đĩa định cấu trúc liên kết [Cần dẫn nguồn] Bởi cuộn dây sử dụng tốt hơn, họ mạnh động đơn cực trọng lượng Điều không gian vật lý chiếm đóng cuộn dây Một đơn cực động có gấp đôi số lượng dây không gian, có nửa sử dụng điểm thời gian, 50% hiệu (khoảng 70% sản lượng mô-men xoắn có sẵn) Mặc dù lưỡng cực phức tạp để lái xe, phong phú chip điều khiển phương tiện nhiều khó khăn để đạt Một bước chì vết thương bước đơn cực, dẫn không tham gia vào phổ biến nội để động Loại động nối số cấu hình: * Đơn cực * Lưỡng cực với cuộn dây loạt Điều cho phép điện cảm cao thấp cho quanh co * Lưỡng cực với cuộn dây song song Điều đòi hỏi cao thực tốt quanh co cảm giảm * Lưỡng cực với cuộn dây cho giai đoạn Phương pháp chạy xe máy có nửa cuộn dây có sẵn, mà làm giảm mô-men xoắn có sẵn tốc độ thấp đòi hỏi Cao giai đoạn số động bước Nhiều giai đoạn động bước với nhiều giai đoạn có xu hướng có mức độ thấp nhiều rung động, chi phí sản xuất cao Động có xu hướng gọi 'lai' có phận gia công đắt hơn, vòng bi chất lượng cao Mặc dù họ đắt tiền hơn, họ mật độ lượng cao với ổ đĩa thích hợp điện tử thực phù hợp với ứng dụng [cần dẫn nguồn], nhiên giá luôn yếu tố quan trọng Máy in máy tính sử dụng thiết kế lai Bước động truyền động mạch Bước hiệu suất động phụ thuộc nhiều vào mạch điều khiển Đường cong mô-men xoắn mở rộng với tốc độ lớn cực stator phục hồi cách nhanh chóng hơn, yếu tố hạn chế cảm quanh co Để khắc phục cảm chuyển đổi cuộn dây cách nhanh chóng, người ta phải tăng điện áp ổ đĩa Điều dẫn đến cần thiết tiếp tục hạn chế điện áp cao không gây L / R mạch ổ đĩa L / R mạch ổ đĩa gọi ổ điện áp không đổi số điện áp tích cực hay tiêu cực áp dụng cho cuộn dây để thiết lập vị trí bước Tuy nhiên, quanh co tại, không điện áp áp dụng mô-men xoắn cho động bước trục Các cuộn dây có liên quan đến điện áp V áp dụng quanh co cảm L quanh co kháng R kháng R xác định tối đa theo định luật Ohm I = V / R Độ tự cảm L xác định tỷ lệ tối đa thay đổi dòng điện cuộn dây theo công thức cho Cuộn cảm dI / dt = V / L Do điều khiển L / R ổ đĩa, tốc độ tối đa động bước giới hạn cảm số tốc độ, điện áp U thực nhanh so với theo kịp Trong thuật ngữ đơn giản tốc độ thay đổi LXR (ví dụ 10mH cảm với ohms kháng mili giây để đạt xấp xỉ 2/3 mô-men xoắn tối đa khoảng 0,1 giây để đạt 99% mô-men xoắn tối đa) Để có mô-men xoắn cao tốc độ cao đòi hỏi điện áp lớn với sức đề kháng thấp tự cảm thấp Với L / R ổ đĩa điều khiển động điện trở điện áp thấp với ổ điện áp cao đơn giản thêm điện trở bên loạt với cuộn dây Điều lãng phí lượng điện trở, tạo nhiệt Do coi lựa chọn có hiệu suất thấp, đơn giản rẻ tiền Chopper bước mạch ổ đĩa Chopper bước mạch ổ đĩa gọi ổ đĩa hành liên tục họ tạo liên tục cuộn dây áp dụng điện áp không đổi Trên bước tiến mới, điện áp cao áp dụng cho cuộn dây ban đầu Điều làm cho cuộn dây tăng nhanh chóng kể từ dI / dt = V / L V lớn Dòng điện cuộn dây giám sát điều khiển, thông thường cách đo điện áp điện trở cảm giác nhỏ series với cuộn dây Khi vượt giới hạn quy định, điện áp bị tắt "cắt nhỏ", thường sử dụng bóng bán dẫn điện Khi quanh co giảm xuống mức giới hạn quy định, điện áp bật lên Bằng cách này, tổ chức tương đối ổn định cho bước cụ thể vị trí Điều đòi hỏi thiết bị điện tử khác để cảm nhận dòng quanh co, kiểm soát chuyển đổi, cho phép động bước điều khiển với mô-men xoắn cao tốc độ cao L / R ổ đĩa Điện tử tích hợp cho mục đích phổ biến rộng rãi Giai đoạn dạng sóng Một động bước nhiều pha AC động đồng (xem Lý thuyết đây), lý tưởng thúc đẩy sin Một bước sóng đầy đủ xấp xỉ tổng hình sin, lý động thể nhiều rung động Ổ đĩa khác kỹ thuật phát triển để tương ứng với dạng sóng hình sin ổ đĩa tốt hơn: chúng nửa bước vi bước Chế độ lái khác cho thấy cuộn dây giai đoạn đơn cực động bước Ổ sóng Trong phương pháp ổ đĩa giai đoạn kích hoạt thời điểm Nó có số bước ổ đĩa bước đầy đủ, động có mô-men xoắn đánh giá đáng kể Nó sử dụng Ổ đĩa đầy đủ bước (hai giai đoạn trên) Đây phương pháp thông thường cho bước đầy đủ lái xe động Hai giai đoạn luôn Các động có đầy đủ mô-men xoắn đánh giá Nửa bước Khi nửa bước, ổ khuyết hai giai đoạn giai đoạn Điều làm tăng độ phân giải góc, động có mô-men xoắn (khoảng 70%) vị trí nửa bước (mà có giai đoạn trên) Điều giảm nhẹ tăng cuộn dây hoạt động để bù đắp Lợi nửa bước điện tử ổ đĩa không cần phải thay đổi để hỗ trợ Vi bước Những thường gọi vi bước thực "sin cos vi bước" mà quanh co xấp xỉ AC dạng sóng hình sin Sin cos vi bước hình thức phổ biến nhất, dạng sóng khác sử dụng [1] Bất kể dạng sóng sử dụng, microsteps trở nên nhỏ hơn, hoạt động động trở nên mịn màng, giúp giảm thiểu cộng hưởng phận động kết nối với, thân động Độ phân giải bị giới hạn stiction khí, phản ứng dội, nguồn khác lỗi động thiết bị đầu cuối Giảm thiểu thiết bị sử dụng để tăng độ phân giải định vị Kích thước lặp lại bước tính động bước quan trọng lý cho sử dụng định vị Ví dụ: nhiều động bước lai đại đánh giá cao mà việc lại tất đầy đủ bước (ví dụ 1,8 độ bước đầy đủ 200 bước đầy đủ cho cách mạng) nằm phạm vi 3% 5% việc lại tất bước đầy đủ khác, miễn động hoạt động phạm vi quy định phạm vi hoạt động Một số nhà sản xuất cho thấy động họ dễ dàng trì 3% 5% kích thước bình đẳng du lịch bước kích thước bước giảm từ đầy đủ bước xuống đến 1/10 bước Sau đó, số lượng ước vi bước phát triển, bước kích thước lặp lại làm giảm Tại giảm kích thước bước lớn phát hành nhiều lệnh MicroStep trước chuyển động xảy tất sau chuyển động "Nhảy" vào vị trí Lý thuyết động bước Một động bước xem động AC đồng với số lượng cực (trên rotor stator) tăng, chăm sóc mà họ mẫu số chung Ngoài ra, vật liệu từ mềm với nhiều rotor stator với giá rẻ nhân số cực (miễn cưỡng động cơ) Động bước đại thiết kế lai, có nam châm vĩnh cửu lõi sắt mềm Để đạt đầy đủ mô-men xoắn đánh giá, cuộn dây động bước phải đạt đầy đủ đánh giá họ bước Quanh co cảm EMF đảo ngược tạo chuyển động cánh quạt có xu hướng chống lại thay đổi ổ đĩa hành, mà tốc độ động lên, thời gian dành đầy đủ - làm giảm mô-men xoắn động Như tốc độ tăng, không đạt giá trị đánh giá, cuối động ngừng sản xuất mô-men xoắn Kéo mô-men xoắn Đây biện pháp mô-men xoắn sản xuất động bước điều hành mà nhà nước tăng tốc Ở tốc độ thấp, động bước đồng hóa với ma sát áp dụng tần số bước, kéo-trong mô-men xoắn phải vượt qua quán tính Nó quan trọng để đảm bảo tải trọng động ma sát quán tính ma sát giảm dao động không mong muốn Kéo mô-men xoắn Động bước kéo mô-men xoắn đo cách thúc đẩy động mong muốn tốc độ sau tăng tải mô-men xoắn quầy hàng động bỏ qua bước Này đo lường thực phạm vi rộng tốc độ kết sử dụng để tạo đường cong hiệu suất động bước động Như đề cập bên đường cong bị ảnh hưởng điện áp lái xe, lái xe kỹ thuật chuyển mạch Một nhà thiết kế bao gồm hệ số an toàn mô-men xoắn đánh giá ước tính mô-men xoắn đầy tải cần thiết cho ứng dụng Mô-men xoắn chốt để chận Đồng động điện sử dụng nam châm vĩnh cửu có vị trí lại nắm giữ mô-men xoắn (gọi mô-men xoắn chốt để chận cogging, bao gồm thông số kỹ thuật) không điều khiển điện Mềm lõi sắt miễn cưỡng hành vi Bước xếp hạng động thông số kỹ thuật Động bước biển hiệu thường cho quanh co điện áp kháng cự quanh co Điện áp đánh giá sản xuất đánh giá quanh co tại DC: chủ yếu đánh giá có ý nghĩa, tất trình điều khiển đại hạn chế ổ điện áp nhiều vượt mức điện áp động Mô-men xoắn thấp tốc độ bước thay đổi trực tiếp với Làm cách nhanh chóng mô-men xoắn rơi khỏi tốc độ nhanh phụ thuộc vào cảm quanh co mạch ổ đĩa gắn để, đặc biệt điện áp lái xe Bước cần kích thước theo công bố đường cong mô-men xoắn, xác định nhà sản xuất điện áp ổ đĩa cụ thể sử dụng mạch dẫn động riêng họ Ứng dụng Máy tính điều khiển động bước hình thức linh hoạt vị trí hệ thống Họ kiểm soát kỹ thuật số thông thường phần hệ thống vòng lặp mở, đơn giản chắn so với hệ thống servo vòng kín Ứng dụng công nghiệp lựa chọn tốc độ cao thiết bị địa điểm đa trục máy máy CNC thường trực tiếp lái xe vít chì ballscrews Trong lĩnh vực laser quang học họ thường sử dụng thiết bị định vị xác thiết bị truyền động tuyến tính, giai đoạn tuyến tính, giai đoạn quay, goniometers, gương gắn kết Khác sử dụng máy móc đóng gói, vị trí giai đoạn thí điểm van để kiểm soát chất lỏng hệ thống Thương mại, động bước sử dụng ổ đĩa mềm, máy quét dạng phẳng, máy tính máy in, máy vẽ, khe máy, nhiều thiết bị  ... việc lại tất bước đầy đủ khác, miễn động hoạt động phạm vi quy định phạm vi hoạt động Một số nhà sản xuất cho thấy động họ dễ dàng trì 3% 5% kích thước bình đẳng du lịch bước kích thước bước giảm... hơn: chúng nửa bước vi bước Chế độ lái khác cho thấy cuộn dây giai đoạn đơn cực động bước Ổ sóng Trong phương pháp ổ đĩa giai đoạn kích hoạt thời điểm Nó có số bước ổ đĩa bước đầy đủ, động có mô-men... Kích thước lặp lại bước tính động bước quan trọng lý cho sử dụng định vị Ví dụ: nhiều động bước lai đại đánh giá cao mà việc lại tất đầy đủ bước (ví dụ 1,8 độ bước đầy đủ 200 bước đầy đủ cho cách