Ecuaciones del perfil de velocidad, Plotter Router Fresadora CNC, alciro

User: alciro User

Plotter Router Fresadora CNC

Share |

Anemómetro

Domótica sencilla, fácil y económica

Impresora alciro-3D printer

microHomeLan.net

microPLC para arduino

Plotter Router Fresadora CNC

1. MOTORES PASO A PASO (STEP MOTOR)

1.1. Motores de imán permanente
1.2. Motores paso a paso de reluctancia variable

1.3. Motores paso a paso híbridos

1.3.1. Híbridos de dos y cuatro fases
1.3.2. Híbridos de tres y cinco fases

1.4. Comparación de los diferentes tipos de motores paso a paso

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES PASO A PASO

2.1. Características estáticas

2.1.1. Par de mantenimiento (Holding torque)
2.1.2. Error estático de posición

2.1.3. Secuencias de excitación

2.1.3.1. Motores de reluctancia variable
2.1.3.2. Motores híbridos
2.1.3.3. Secuencia de micropasos

2.2. Características dinámicas

2.2.1. Curvas características par/frecuencia
2.2.2. Relación entre el par dinámico y el par estático
2.2.3. Resonancia mecánica
2.2.4. Compensadores mecánicos de inercia (dampers)

2.2.5. Operación a alta velocidad

2.2.5.1. Modelo de un motor híbrido paso a paso
2.2.5.2. Cálculo del par dinámico (pull out)

4. ALIMENTACIÓN DE LOS MOTORES PASO A PASO

4.1. Secuencias de excitación

4.1.1. Secuencia de dos fases activas (full step)
4.1.2. Secuencia de una fase activa (excitación por onda wave)
4.1.3. Secuencia de medio paso (half step)
4.1.4. Secuencia de excitación para un motor de reluctancia variable
4.1.5. Secuencia de excitación de micropasos en motores paso a paso

4.2. Motores paso a paso bipolares y unipolares

4.2.1. Relación entre el par y la excitación bipolar y unipolar
4.2.2. Motores paso a paso de 8 hilos

4.3. Etapas de potencia (Drivers)

4.3.1. Problemas con los Drivers

4.3.1.1. Circuitos supresores

4.3.2. Alimentación por tensión constante

4.3.2.1. Mejora por resistencia adicional en la alimentación por tensión

4.3.3. Control motor paso a paso por corriente

4.3.4. Control bipolar por chopper en puente H

4.3.4.1. Puente en H para un motor de dos fases.
4.3.4.2. Chopper por fase y por inhibición

4.3.5. Elección del tipo de chopper

4.3.5.1. Corriente de rizado
4.3.5.2. Pérdidas en el motor
4.3.5.3. Disipación en el puente
4.3.5.4. Corriente mínima

4.3.6. Tipos de control de corriente

4.3.6.1. Modulación de anchura de pulsos (Pulse Width Modulation)
4.3.6.2. Tiempo de paro fijo (Frequency Modulation switching control)

5. CARACTERÍSTICAS DE PAR E INTERVALOS DE PULSOS

5.1. Ecuaciones dinámicas y aceleración

5.1.1. Ecuaciones dinámicas
5.1.2. Par de fricción

5.1.3. Aceleración en los motores paso a paso

5.1.3.1. Desaceleración en los motores paso a paso
5.1.3.2. Limitaciones del análisis de aceleración
5.1.3.3. Necesidad de optimizar la aceleración

5.1.4. Perfil de velocidad óptimo

5.1.4.1. Ecuaciones del perfil de velocidad
5.1.4.2. Ejemplo de cálculo de perfil de velocidad
5.1.4.3. Consideraciones del perfil de velocidad

5.1.5. Cargas conectadas al motor mediante elementos de transmisión

5.1.5.1. Transmisión mediante correas y engranajes
5.1.5.2. Levantamiento de objetos
5.1.5.3. Movimiento de objetos mediante cinta
5.1.5.4. Movimiento lineal mediante tornillo sin fin y engranajes

5.1.6. Rendimiento de un husillo
5.1.7. Fricción, par e inercia
5.1.8. Ejemplo de cálculo del par motor en sistema lineal
5.1.9. Ejemplo de cálculo par pull-in arrancar motor

5.2. Determinación del tiempo y el intervalo del pulso

5.2.1. Consideraciones sobre las características de pull-in
5.2.2. Teoría de los intervalos de pulsos en la aceleración lineal

6. ETAPA DE POTENCIA Y CIRCUITO DE CONTROL

6.1. Etapa de potencia

6.1.1. Driver

7. ALGORITMOS Y PROGRAMA DE CONTROL

7.1. Instrucciones y comunicación

7.1.1. Comandos de control

7.1.1.1. Parámetros de los comandos de control
7.1.1.2. Acciones de los comandos de control

Características técnicas DataSheets

5.1.4.1. Ecuaciones del perfil de velocidad

$T(f)\ =\ T_L(f)+J*\left( \frac{\partial^2 \theta }{\partial t^2} \right)$ (5.15)

Para un motor con n fases y p dientes en el rotor la longitud del pasos es 2*π/n*p, y la razón de pasos está relacionada con la velocidad del rotor por:

$\frac{\partial \theta }{\partial t}\ =\ \frac{2*\pi *f}{n*p}$ (5.16)

substituyendo la ecuación 5.15 en la 5.15

$T(f)\ =\ T_L(f)+\left( J*\frac{2*\pi }{n*p}\right)*\frac{\partial f}{\partial t}\\ \frac{\partial f}{\partial t}\ =\ \left[ T(f)-T_L(f) \right]*\frac{n*p}{2*\pi *J}$ (5.17)

Esta ecuación se puede integrar para encontrar el tiempo t, necesario para alcanzar la razón de pasos f, cuando el motor acelera.

$\frac{n*p}{2*\pi *J}\int_{0}^{t}\partial t\ =\ \frac{n*p*t}{2*\pi *J}\ =\ \int_{0}^{f}\frac{\partial f}{T(f)-TL(f)}$ (5.18)

En general esta integral puede ser implementada gráficamente, ya que las funciones T(f) y T_L(f) no son funciones analíticas. La figura 5.7 (b) muestra la función 1/[T(f)-T_L(f)] en el área sombreada A₁, correspondiente a la integral de esta función con respecto a la razón de pasos comprendidos entre 0 y f₁. El tiempo t₁ para la razón de pasos f₁ se puede obtener de la ecuación 5.18:

$t_1\ =\ \frac{2*\pi *J*A_1}{n*p}$ (5.19)

El perfil de velocidad completo para la aceleración puede obtenerse mediante la repetición de este proceso para un rango de razón de pasos determinado hasta alcanzar la razón de pull-out f_m. El proceso se puede simplificar si T(f) y T_M(f) se pueden aproximar a una función analítica, tal como muestra el siguiente ejemplo.

Share |