Beschleunigung von Schrittmotoren, Plotter Router Fresadora CNC, alciro

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1. MOTOR Step by Step (Schrittmotor)

1.1. Permanent-Magnet-Motoren
1.2. Schrittmotoren, variable Zurückhaltung

1.3. Hybrid-Schrittmotoren

1.3.1. Hybriden von zwei und vier Phasen
1.3.2. Hybriden von drei und fünf Stufen

1.4. Vergleich verschiedener Arten von Schrittmotoren

2. MERKMALE von Schrittmotoren

2.1. Statische Charakteristiken

2.1.1. Haltemoment (Haltemoment)
2.1.2. Statische Positionsfehler

2.1.3. Anregung Sequenzen

2.1.3.1. Variable Reluktanzmotoren
2.1.3.2. Hybrid-Motoren
2.1.3.3. Microstep Sequenz

2.2. Dynamische Eigenschaften

2.2.1. Kurven / Drehmoment / Frequenz
2.2.2. Verbindungen zwischen den dynamischen und statischen Drehmoment Drehmoment
2.2.3. Mechanical Resonance
2.2.4. Ausgleichen mechanische Trägheit (Dämpfer)

2.2.5. High-Speed-Betrieb

2.2.5.1. Modell einer Hybrid-Schrittmotor
2.2.5.2. Berechnung der dynamischen Drehmoment (herausziehen)

4. MOTORLEISTUNG STEP BY STEP

4.1. Anregung Sequenzen

4.1.1. Reihenfolge der beiden aktiven Phasen (Vollschritt)
4.1.2. Ablauf einer aktiven Phase (Welle-Welle Erregung)
4.1.3. Half-Schritt-Sequenz (Halbton)
4.1.4. Excitation Sequenz für eine variable Reluktanzmotor
4.1.5. Excitation Sequenz im Mikroschritt Schrittmotoren

4.2. Schrittmotor bipolaren und unipolaren

4.2.1. Beziehung zwischen Drehmoment und bipolaren und unipolaren Anregung
4.2.2. Schrittmotoren 8-Draht

4.3. Leistungsverstärker (Drivers)

4.3.1. Probleme mit Treibern

4.3.1.1. Schutzbeschaltungen

4.3.2. Konstante Spannung Fütterung

4.3.2.1. Verbesserung zusätzlichen Widerstand Spannung Fütterung

4.3.3. Schrittmotor Steuer-und Leistungselektronik

4.3.4. Bipolar-Chopper-Steuerung in H-Brücke

4.3.4.1. H-Brücke für eine Zwei-Phasen-Motor.
4.3.4.2. Chopper-Phase und die Hemmung

4.3.5. Die Wahl der Art der Chopper

4.3.5.1. Ripple Current
4.3.5.2. Die Verluste im Motor
4.3.5.3. Dissipation in der Brücke
4.3.5.4. Minimaler Strom

4.3.6. Arten der Stromregelung

4.3.6.1. Puls-Weiten-Modulation (Pulse Width Modulation)
4.3.6.2. Festanschlag Zeit (Frequency Modulation Schaltsteuerung)

5. Drehmomentverlauf und Pulsintervalle

5.1. Dynamische Gleichungen und Beschleunigung

5.1.1. Dynamische Gleichungen
5.1.2. Reibungsmoment

5.1.3. Beschleunigung von Schrittmotoren

5.1.3.1. Verlangsamung der Schrittmotoren
5.1.3.2. Einschränkungen der Analyse der Beschleunigung
5.1.3.3. Brauchen Sie zu optimieren Beschleunigung

5.1.4. Optimale Geschwindigkeitsprofil

5.1.4.1. Geschwindigkeitsprofil Gleichungen
5.1.4.2. Beispiel für die Berechnung des Geschwindigkeitsprofils
5.1.4.3. Überlegungen des Geschwindigkeitsprofils

5.1.5. Lädt mit dem Motor verbunden durch Übertragungselemente

5.1.5.1. Übermittelt durch die Riemen und Zahnräder
5.1.5.2. Heben
5.1.5.3. Verschieben von Objekten mit Klebeband
5.1.5.4. Lineartechnik von Schnecke und Zahnrad

5.1.6. Performance einer Schraube
5.1.7. Reibung, Drehmoment und Trägheit
5.1.8. Beispiel für die Berechnung des Drehmoments in linearen Systems
5.1.9. Beispiel zur Berechnung der Torque-Motor Pull-in starten

5.2. Die Bestimmung der Zeit und Pulsabstand

5.2.1. Überlegungen über die Eigenschaften von pull-in
5.2.2. Theorie der lineare Beschleunigung Puls Intervalle

6. STAND-und Steuerstromkreis

6.1. Verstärker

6.1.1. Driver

7. Algorithmen und Steuerungsprozesse PROGRAMM

7.1. Anleitung und Kommunikation

7.1.1. Steuerbefehle

7.1.1.1. Command Parameter steuern
7.1.1.2. Die Aktien der Steuerbefehle

Technische Datenblätter

5.1.3. Beschleunigung von Schrittmotoren

Weil der Motor nicht an die maximale Geschwindigkeit der Arbeit zu beginnen, da sie nicht über genügend Drehmoment, um die Last mit der Trägheit, die mit hoher Geschwindigkeit Anlauf zu ziehen, müssen Sie bei einer niedrigen Rate von weiteren Schritte laufen beschleunigen schrittweise bis zum Erreichen der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit. Ebenso muss man arbeiten, um den Motor, basierend auf einer hohen Geschwindigkeit verlangsamt, die Arbeitslosenquote, ohne Stufen zu stoppen.

(1) Lineare Beschleunigung ausgedrückt. Wenn der Begriff der viskosen Reibung vernachlässigbar ist, dann Gleichung 5.1 werden können:

$T_M-T_f\ =\ J*\frac{\partial \omega}{\partial t}$ (5.4)

Wenn der Motor Drehmoment konstant ist und nur dann als die Reichweite der Geschwindigkeit, der Integration der Gleichung 5,4 ergibt sich:

$\omega \ =\ \frac{T_M-T_f}{J}*t+\omega_{1}$ (5.5)

oder Frequenz der Schritte

$f \ =\ \frac{T_M-T_f}{\theta _s*J}*t+f_{1}$ (5.6)

Ω ₁ = Winkelgeschwindigkeit vor der Beschleunigung starten
f ₁ = Frequenz der Schritte, bevor Sie beginnen Beschleunigung.

Beispiel 1. Was ist das Drehmoment des Motors erforderlich, um _f beschleunigen Lastträgheitsmoment von 10 ^-4 m ² kg * ₁ = 100 Ω auf Ω ₂ = 300 rad * s ^-1 für 0,1 s, T beträgt 0,05 N * m?

$\frac{\partial \omega }{\partial t}\ =\ \frac{\omega _{2}-\omega {1}}{\bigtriangleup t}\ =\ \frac{300-100}{0.1}\ =\ 2*10^3\ rad*s^{-2}\\ T_M\ =\ J*\frac{\partial \omega }{\partial t}+T_f\ =\ 10^{-4}*2*10^3+0.05\ =\ 0.25\ N*m$ (5.7)

Beispiel 2. Was ist das Drehmoment des Motors erforderlich, um m beschleunigen einer inertialen Last von 2 * 10-4 kg * ² = 500 Hz f ₁ f ₂ = 1500 Hz bei 50 ms? Friction Lasten sind vernachlässigbar. Der Anstellwinkel ist θ _s = 1,8 ° = 3.1416 * 10-2 rad.

Abbildung 5.3. Ω1 lineare Beschleunigung zu ω2 für T1-T2

$\frac{\partial f}{\partial t}\ =\ \frac{f_{2}-f_{1}}{\bigtriangleup t}\ =\ \frac{1500-500}{0.05}\ = \ 2*10^{-4}\\T_M\ =\ \theta _s*J*\frac{\partial f}{\partial t}+T_f\ =\ \\3.1416*10^{-2}*2*10^{-4}*2*10^4+0.003\ =\ 0.156\ N*m$ (5.8)

Beispiel 3. Was 10-4 die maximale Beschleunigung einer trägen Masse von Kg * m ² m angetrieben durch einen Motor mit einem Drehmoment von 0,2 N *? Friction Lasten sind vernachlässigbar. Der Steigungswinkel beträgt 2 ° = 3419 * 10-2 rad.

$\frac{\partial \omega }{\partial t}\ =\ \frac{T_m}{J}\ =\ \frac{0.2}{2*10^{-4}}\ =\ 10^3\ rad*s^{-2}\\ \frac{\partial f}{\partial t}\ =\ \frac{1}{\theta _s}*\frac{\partial \omega }{\partial t}\ =\ \frac{10^3}{3.491*10^{-2}}\ =\ 2.865*10^4\ pasos*s^{-2}$ (5.9)

(2) exponentielle Beschleunigung als. Wenn die viskose Reibung wird das Drehmoment nicht unerheblich die Gleichung geschrieben werden kann:

$\theta _s*J*\frac{\partial f}{\partial t}+\theta _s*D*f-(T_M-T_f)\ =\ 0$ (5.10)

Wenn das Drehmoment des Motors ist nicht eine Funktion des Verhältnisses von Schritten oder Geschwindigkeit, die Lösung dieser Differentialgleichung ist:

$f\ =\ \frac{T_M-T_f}{\theta _s}-\left( \frac{T_M-T_f}{\theta _s}-f_{1} \right)*e^{-(\frac{D}{J})*t}$ (5.11)

f ₁ = Verhältnis von Schritten am Anfang.

So sinkt der Grund für die positive Beschleunigung mit dem Verhältnis von Schritten. Diese Art der Beschleunigung ist als (exponentielle Beschleunigung) bezeichnet.

Wenn der Motor Drehmoment TM mit dem Verhältnis der Schritte ist in linearer Weise, ähnlich (5,12) verringert, hängt die maximale Beschleunigung möglich auf die exponentiell.

$T_M\ =\ T_{M0}-\alpha *f$ (5.12)

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