การเร่งความเร็วและการชะลอตัวของมอเตอร์

การแนะนำมอเตอร์สเต็ปเปอร์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ สามารถควบคุมได้โดยการทำงานของสัญญาณดิจิตอลเมื่อมีการให้พัลส์แก่ผู้ขับขี่ในเวลาอันสั้นเกินไประบบควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์ส่งพัลส์มากเกินไปนั่นคือความถี่ชีพจรสูงเกินไปจะนำไปสู่การแยมมอเตอร์สเต็ปเปอร์ เพื่อแก้ปัญหานี้จะต้องใช้การเร่งความเร็วและการชะลอตัว กล่าวคือเมื่อมอเตอร์ Stepper เริ่มต้นความถี่ชีพจรควรค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และความถี่ชีพจรควรค่อยๆลดลงเมื่อชะลอตัวลง สิ่งนี้มักจะเรียกว่าวิธีการเร่งความเร็ว 'การชะลอตัว '

โครงสร้างของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

ความเร็วของ มอเตอร์ Stepper จะเปลี่ยนไปตามสัญญาณพัลส์อินพุต ในทางทฤษฎีให้พัลส์และมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะหมุนมุมหนึ่งขั้นตอน (ส่วนย่อยเป็นมุมขั้นตอนการแบ่ง) ในความเป็นจริงหากสัญญาณชีพจรเปลี่ยนไปเร็วเกินไปการตอบสนองของแม่เหล็กระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์จะไม่ติดตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณไฟฟ้าเนื่องจากผลการทำให้หมาด ๆ ของแรงไฟฟ้าย้อนกลับภายในมอเตอร์สเต็ปซึ่งจะนำไปสู่การหมุนที่ถูกบล็อกและขั้นตอนที่หายไป

Stepper Motors ทำงานอย่างไร

ดังนั้นเมื่อ มอเตอร์ Stepper เริ่มต้นด้วยความเร็วสูงมันจำเป็นต้องใช้วิธีการเพิ่มความเร็วของความถี่พัลส์และควรมีกระบวนการชะลอตัวเมื่อหยุดเพื่อให้แน่ใจว่าการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ การเร่งความเร็วและการชะลอตัวทำงานในลักษณะเดียวกัน

วิดีโอของ Stepper Motor

ตัวอย่างของการเร่งความเร็วแสดงไว้ด้านล่าง

กระบวนการเร่งความเร็วประกอบด้วยความถี่ฐาน (ต่ำกว่าความถี่เริ่มต้นโดยตรงสูงสุดของมอเตอร์สเต็ปเปอร์) และความถี่การกระโดด (ค่อยๆเร่งความถี่) ของเส้นโค้งการเร่งความเร็ว (ย้อนกลับในกระบวนการชะลอตัว) การกระโดดความถี่หมายถึงความถี่ที่มอเตอร์สเต็ปเปอร์ค่อยๆเพิ่มขึ้นบนความถี่พื้นฐาน ความถี่นี้ไม่ควรมีขนาดใหญ่เกินไปมิฉะนั้นจะทำให้เกิดการสูญเสีย gridlock และขั้นตอน

การเร่งความเร็วและการชะลอตัว การก้าว ของมอเตอร์ หลักการทำงาน

เส้นโค้งการเร่งความเร็วและการชะลอตัวเป็นเส้นโค้งแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลหรือเส้นโค้งเอ็กซ์โปเนนเชียลที่ปรับแล้วแน่นอนยังสามารถใช้เส้นตรงหรือเส้นโค้งไซน์ การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวหรือ PLC สามารถควบคุมการเร่งความเร็วและการชะลอตัวได้ สำหรับโหลดที่แตกต่างกันและความเร็วที่แตกต่างกันจำเป็นต้องเลือกความถี่ฐานที่เหมาะสมและความถี่การกระโดดเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การควบคุมที่ดีที่สุด

เส้นโค้งเลขชี้กำลังในการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ค่าคงที่เวลาจะถูกคำนวณและเก็บไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ชี้ไปที่การเลือกในที่ทำงาน

โดยปกติเวลาเร่งความเร็วและการชะลอตัวของมอเตอร์สเต็ปจะมากกว่า 300ms หากเวลาเร่งความเร็วและการชะลอตัวสั้นเกินไปมันจะยากที่จะตระหนักถึงการหมุนความเร็วสูงของมอเตอร์สเต็ปเปอร์สำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ส่วนใหญ่

มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ เนื่องจากการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบหมุนได้อย่างแม่นยำ มอเตอร์ Stepper สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: การเร่งความเร็วและการชะลอตัวของมอเตอร์สเต็ปปิ้ง

การเร่งความเร็วมอเตอร์

การเร่งความเร็ว Stepping Motor เป็นมอเตอร์สเต็ปเปอร์ประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อเร่งความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์จากศูนย์ถึงความเร็วที่ต้องการในลักษณะที่ราบรื่นและควบคุมได้ หลักการทำงานของมอเตอร์ก้าวเร่งความเร็วขึ้นอยู่กับหลักการของสนามแม่เหล็ก

มอเตอร์มีโรเตอร์และสเตเตอร์ โรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวรที่หมุนรอบแกนกลาง สเตเตอร์ประกอบด้วยชุดของแม่เหล็กไฟฟ้าที่จัดเรียงในรูปแบบวงกลมรอบโรเตอร์ เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับแม่เหล็กไฟฟ้าเฉพาะมันจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงดูดโรเตอร์ไปทางนั้น

ในมอเตอร์ก้าวเร่งความเร็วแม่เหล็กไฟฟ้าจะได้รับพลังงานในลำดับซึ่งทำให้โรเตอร์หมุนในลักษณะแบบขั้นตอน มุมขั้นตอนของมอเตอร์ถูกกำหนดโดยจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในสเตเตอร์ ยิ่งจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้ามากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีมุมขั้นตอนเล็กลงเท่านั้น

เพื่อเร่งความเร็วมอเตอร์กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับแม่เหล็กไฟฟ้าจะค่อยๆเพิ่มขึ้นซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กและแรงบิดที่เกิดจากมอเตอร์ เมื่อมอเตอร์เร่งความเร็วการหมุนจะเพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงความเร็วที่ต้องการ

การชะลอตัวของมอเตอร์

การชะลอตัว Stepping Motor เป็นมอเตอร์สเต็ปเปอร์ประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อชะลอความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์ในลักษณะที่ราบรื่นและควบคุมได้ หลักการทำงานของมอเตอร์ก้าวการชะลอตัวนั้นคล้ายคลึงกับการเร่งความเร็วมอเตอร์ แต่กลับด้าน

มอเตอร์มีโรเตอร์และสเตเตอร์และโรเตอร์หมุนรอบแกนกลาง สเตเตอร์ประกอบด้วยชุดของแม่เหล็กไฟฟ้าและเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับแม่เหล็กไฟฟ้าเฉพาะมันจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงดูดโรเตอร์ไปทางนั้น

ในมอเตอร์สเตปปิ้งการชะลอตัวแม่เหล็กไฟฟ้าจะได้รับพลังงานในลำดับซึ่งทำให้โรเตอร์หมุนในลักษณะแบบขั้นตอน มุมขั้นตอนของมอเตอร์ถูกกำหนดโดยจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในสเตเตอร์ ยิ่งจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้ามากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีมุมขั้นตอนเล็กลงเท่านั้น

เพื่อชะลอมอเตอร์กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับแม่เหล็กไฟฟ้าจะค่อยๆลดลงซึ่งจะช่วยลดความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กและแรงบิดที่เกิดจากมอเตอร์ เมื่อมอเตอร์ชะลอตัวความเร็วของการหมุนจะลดลงจนกว่าจะถึงจุดหยุด