شتاب و کاهش سرعت موتور پله ای

معرفی استپر موتور

موتور پله ای را فقط می توان با عملکرد سیگنال دیجیتال کنترل کرد، زمانی که پالس در اختیار راننده قرار می گیرد، در مدت زمان بسیار کوتاه، سیستم کنترل استپر موتور پالس های زیادی را ارسال می کند، یعنی فرکانس پالس خیلی زیاد است، منجر به استپر موتور جمبرای حل این مشکل باید از شتاب و کاهش سرعت استفاده کرد.یعنی وقتی استپر موتور روشن می شود، فرکانس پالس باید به تدریج افزایش یابد و در هنگام کاهش سرعت، فرکانس پالس به تدریج کاهش یابد.این اغلب به عنوان روش 'شتاب و کاهش' نامیده می شود.

ساختار استپر موتور

سرعت از موتور پله ای با توجه به سیگنال پالس ورودی تغییر می کند.در تئوری، به راننده یک پالس بدهید و موتور پله‌ای یک زاویه یک پله می‌چرخد (زیر تقسیم یک زاویه پله فرعی است).در واقع، اگر سیگنال پالس خیلی سریع تغییر کند، پاسخ مغناطیسی بین روتور و استاتور به دلیل اثر میرایی نیروی الکتروموتور معکوس داخل استپر موتور، تغییر سیگنال الکتریکی را به دنبال نخواهد داشت که منجر به مسدود شدن می شود. چرخش و گام گم شده

نحوه عملکرد موتورهای پله ای

بنابراین، زمانی که موتور پله ای با سرعت بالا شروع به کار می کند، باید روش افزایش سرعت فرکانس پالس را اتخاذ کند و هنگام توقف باید یک روند کاهش سرعت وجود داشته باشد تا از کنترل موقعیت دقیق موتور پله اطمینان حاصل شود.شتاب و کاهش سرعت یکسان عمل می کنند.

ویدئویی از استپر موتور

نمونه هایی از شتاب در زیر نشان داده شده است

فرآیند شتاب از فرکانس پایه (کمتر از حداکثر فرکانس راه اندازی مستقیم موتور پله ای) و فرکانس پرش (فرکانس شتاب تدریجی) منحنی شتاب (برعکس در فرآیند کاهش سرعت) تشکیل شده است.فرکانس پرش به فرکانسی اطلاق می شود که استپر موتور به تدریج در فرکانس پایه افزایش می دهد.این فرکانس نباید خیلی زیاد باشد در غیر این صورت باعث گریدلاک و افت پله می شود.

شتاب و کاهش سرعت موتور پله ای اصل کار

منحنی شتاب و کاهش به طور کلی منحنی نمایی یا منحنی نمایی تنظیم شده است، البته می توان از منحنی خط مستقیم یا سینوسی نیز استفاده کرد.با استفاده از میکرو کامپیوتر تک تراشه یا PLC، می توان به کنترل شتاب و کاهش سرعت دست یافت.برای بارهای مختلف و سرعت های مختلف، لازم است فرکانس پایه و فرکانس پرش مناسب را انتخاب کنید تا بهترین اثر کنترلی حاصل شود.

منحنی نمایی، در برنامه نویسی نرم افزار، ثابت زمانی محاسبه شده و در حافظه کامپیوتر ذخیره می شود و به انتخاب در محل کار اشاره می کند.

معمولاً زمان شتاب و کاهش سرعت استپر موتور بیش از 300 میلی ثانیه است.اگر زمان شتاب و کاهش سرعت خیلی کوتاه باشد، تشخیص چرخش پر سرعت استپر موتور برای اکثر موتورهای پله ای دشوار خواهد بود.

موتورهای پله ای به دلیل کنترل دقیق حرکت دورانی در صنایع و کاربردهای مختلف کاربرد فراوانی دارند.موتورهای پله ای را می توان به دو دسته اصلی موتورهای پله ای شتاب و کاهش سرعت طبقه بندی کرد.

موتور پله شتاب

یک شتاب موتور پله ای نوعی موتور پله ای است که برای افزایش سرعت چرخش محور موتور از صفر به سرعت دلخواه به صورت روان و کنترل شده طراحی شده است.اصل کار یک موتور پله شتاب بر اساس اصل میدان های مغناطیسی است.

موتور دارای روتور و استاتور می باشد.روتور یک آهنربای دائمی است که حول محور مرکزی می چرخد.استاتور از یک سری آهنرباهای الکتریکی تشکیل شده است که به صورت دایره ای در اطراف روتور قرار گرفته اند.هنگامی که جریان الکتریکی به یک آهنربای الکتریکی خاص اعمال می شود، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که روتور را به سمت خود جذب می کند.

در موتور پله‌ای شتاب، الکترومغناطیس‌ها به صورت متوالی فعال می‌شوند که باعث می‌شود روتور به صورت پلکانی بچرخد.زاویه گام موتور با تعداد آهنرباهای الکتریکی در استاتور تعیین می شود.هرچه تعداد آهنرباهای الکتریکی بیشتر باشد، زاویه گام کوچکتر است.

برای شتاب دادن به موتور، جریان وارد شده به آهنرباهای الکتریکی به تدریج افزایش می یابد که باعث افزایش قدرت میدان مغناطیسی و گشتاور تولید شده توسط موتور می شود.با شتاب گرفتن موتور، سرعت چرخش افزایش می یابد تا به سرعت مورد نظر برسد.

موتور پله ای کاهش سرعت

یک کاهش سرعت موتور پله ای نوعی موتور پله ای است که برای کاهش سرعت چرخش محور موتور به صورت روان و کنترل شده طراحی شده است.اصل کار یک موتور پله ای کاهش سرعت مشابه موتور پله ای شتاب دهنده است، اما به صورت معکوس.

موتور دارای روتور و استاتور است و روتور حول محور مرکزی می چرخد.استاتور از مجموعه ای از آهنرباهای الکترومغناطیسی تشکیل شده است و هنگامی که جریان الکتریکی به یک آهنربای الکتریکی خاص اعمال می شود، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که روتور را به سمت خود جذب می کند.

در موتور پله ای کاهش سرعت، الکترومغناطیس ها به صورت متوالی فعال می شوند که باعث می شود روتور به صورت پلکانی بچرخد.زاویه گام موتور با تعداد آهنرباهای الکتریکی در استاتور تعیین می شود.هرچه تعداد آهنرباهای الکتریکی بیشتر باشد، زاویه گام کوچکتر است.

برای کاهش سرعت موتور، جریان وارد شده به آهنرباهای الکتریکی به تدریج کاهش می یابد، که قدرت میدان مغناطیسی و گشتاور تولید شده توسط موتور را کاهش می دهد.با کاهش سرعت موتور، سرعت چرخش کاهش می یابد تا زمانی که متوقف شود.