สาเหตุและวิธีแก้ไขมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่ตรงจังหวะ

ในการทำงานปกติมอเตอร์สเต็ปเปอร์เคลื่อนที่หนึ่งมุมขั้นหรือหนึ่งก้าวไปข้างหน้าสำหรับแต่ละพัลส์ควบคุมที่ได้รับ หากป้อนพัลส์ควบคุมอย่างต่อเนื่อง มอเตอร์จะหมุนอย่างต่อเนื่องตามลำดับ การที่มอเตอร์ก้าวออกนอกขั้นรวมถึงขั้นที่หายไปและก้าวเกิน เมื่อก้าวหายไป จำนวนขั้นที่โรเตอร์เคลื่อนไปข้างหน้าจะน้อยกว่าจำนวนพัลส์ เมื่อก้าวข้ามขั้น จำนวนขั้นที่โรเตอร์เคลื่อนไปข้างหน้าจะมากกว่าจำนวนพัลส์ จำนวนขั้นสำหรับหนึ่งขั้นที่หายไปและก้าวเกินเท่ากับผลคูณของจำนวนจังหวะการทำงาน การสูญเสียขั้นที่รุนแรงจะทำให้โรเตอร์อยู่ในตำแหน่งหนึ่งหรือสั่นรอบตำแหน่งหนึ่ง และการก้าวเกินขั้นที่รุนแรงจะทำให้มอเตอร์ก้าวเกิน

การสูญเสียขั้นตอนสาเหตุและกลยุทธ์

(1) ความเร่งของโรเตอร์จะช้ากว่าสนามแม่เหล็กหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

คำอธิบาย:

เมื่อความเร่งของโรเตอร์ช้ากว่าสนามแม่เหล็กหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ กล่าวคือ ต่ำกว่าความเร็วการเปลี่ยนเฟส มอเตอร์สเต็ปเปอร์จะสร้างการก้าวออกนอกขั้นตอน สาเหตุมาจากการป้อนพลังงานไม่เพียงพอต่อมอเตอร์ และแรงบิดซิงโครไนซ์ที่เกิดขึ้นในมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำให้ความเร็วของโรเตอร์ไม่สามารถตามความเร็วการหมุนของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ได้ จึงทำให้เกิดการก้าวออกนอกขั้นตอน เนื่องจากแรงบิดเอาต์พุตแบบไดนามิกของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ลดลงเมื่อความถี่ในการทำงานต่อเนื่องเพิ่มขึ้น ความถี่ในการทำงานใดๆ ที่สูงกว่านั้นจะทำให้เกิดการก้าวที่สูญเสียไป การก้าวที่สูญเสียไปนี้บ่งชี้ว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่มีแรงบิดเพียงพอและไม่มีกำลังลากเพียงพอ

สารละลาย:

ก. ทำให้แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างโดยมอเตอร์สเต็ปปิ้งเองเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจอยู่ในช่วงกระแสไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อเพิ่มกระแสขับเคลื่อน ในช่วงความถี่สูง แรงบิดไม่เพียงพอ คุณสามารถปรับปรุงแรงดันไฟฟ้าขับเคลื่อนของวงจรขับเคลื่อนได้ เปลี่ยนไปใช้มอเตอร์สเต็ปปิ้งแรงบิดสูง เป็นต้น ข. เพื่อให้มอเตอร์สเต็ปปิ้งต้องเอาชนะแรงบิดที่ลดลง ซึ่งสามารถทำได้โดยลดความถี่การทำงานของมอเตอร์อย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มแรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์ ตั้งค่าเวลาเร่งความเร็วให้นานขึ้นเพื่อให้โรเตอร์ได้รับพลังงานเพียงพอ

(2) ความเร็วเฉลี่ยของโรเตอร์สูงกว่าความเร็วเฉลี่ยของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์

คำอธิบาย:

ความเร็วเฉลี่ยของโรเตอร์จะสูงกว่าความเร็วเฉลี่ยของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ เมื่อสเตเตอร์ได้รับพลังงานและถูกกระตุ้นเป็นเวลานานกว่าเวลาที่โรเตอร์ต้องก้าวไปข้างหน้า โรเตอร์จะได้รับพลังงานมากเกินไปในระหว่างกระบวนการก้าว ซึ่งทำให้แรงบิดเอาต์พุตที่เกิดจากมอเตอร์ก้าวเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มอเตอร์ก้าวข้ามขีดจำกัด เมื่อมอเตอร์ก้าวข้ามขีดจำกัดถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกที่ทำให้โหลดเคลื่อนขึ้นและลง มีแนวโน้มที่จะเกิดปรากฏการณ์ก้าวข้ามขีดจำกัดมากขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากแรงบิดที่มอเตอร์ต้องการจะลดลงเมื่อโหลดเคลื่อนลง

สารละลาย:

ลดกระแสขับเคลื่อนของมอเตอร์สเต็ปปิ้งเพื่อลดแรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์สเต็ปปิ้ง

(3) ความเฉื่อยของมอเตอร์สเต็ปปิ้งและภาระที่มันแบก

คำอธิบาย:

เนื่องจากความเฉื่อยของมอเตอร์สเต็ปและโหลดที่มันรับอยู่ มอเตอร์จึงไม่สามารถสตาร์ทหรือหยุดได้ทันทีในระหว่างการทำงานได้ แต่จะเกิดการสูญเสียสเต็ประหว่างการสตาร์ทและเกิดการโอเวอร์สเต็ประหว่างการหยุด

สารละลาย:

ผ่านกระบวนการเร่งความเร็วและลดความเร็ว กล่าวคือ เริ่มจากความเร็วต่ำ จากนั้นค่อย ๆ เร่งความเร็วจนถึงความเร็วที่กำหนด แล้วจึงค่อย ๆ ลดความเร็วลงจนหยุด การควบคุมการเร่งความเร็วและลดความเร็วที่เหมาะสมและราบรื่นเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพ และแม่นยำของระบบขับเคลื่อนสเต็ปเปอร์

(4) การสั่นพ้องของมอเตอร์สเต็ปปิ้ง

คำอธิบาย:

การสั่นพ้องยังเป็นสาเหตุของการก้าวออกนอกขั้นตอน เมื่อมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำงานอย่างต่อเนื่อง หากความถี่ของพัลส์ควบคุมเท่ากับความถี่ภายในของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ การสั่นพ้องจะเกิดขึ้น ภายในช่วงพัลส์ควบคุมหนึ่งช่วง การสั่นสะเทือนจะไม่ลดลงเพียงพอ และพัลส์ถัดไปจะเข้ามา ดังนั้น ข้อผิดพลาดไดนามิกใกล้ความถี่การสั่นพ้องจะมีค่าสูงสุด และจะทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์สูญเสียขั้นตอน

สารละลาย:

ลดกระแสขับเคลื่อนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์อย่างเหมาะสม ใช้ไดรฟ์แบบแบ่งย่อย ใช้การลดแรงสั่นสะเทือน รวมถึงวิธีการลดแรงสั่นสะเทือนเชิงกล วิธีการข้างต้นทั้งหมดสามารถขจัดการสั่นของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ของการก้าวออกนอกขั้นตอน

(5) การสูญเสียชีพจรเมื่อเปลี่ยนทิศทาง

คำอธิบาย:

แสดงให้เห็นว่ามีความแม่นยำในทุกทิศทางแต่เมื่อเปลี่ยนทิศทางก็จะสะสมความเบี่ยงเบนมากขึ้น และยิ่งเปลี่ยนมากขึ้นก็ยิ่งเบี่ยงเบนมากขึ้น

สารละลาย:

โดยทั่วไปแล้วไดรฟ์สเต็ปเปอร์สำหรับสัญญาณทิศทางและพัลส์จะมีข้อกำหนดบางประการ เช่น ทิศทางของสัญญาณในพัลส์แรกตามขอบขึ้นหรือขอบลง (ข้อกำหนดไดรฟ์ที่แตกต่างกันไม่เหมือนกัน) ก่อนที่จะถึงช่วงเวลาไม่กี่ไมโครวินาทีที่จะกำหนด มิฉะนั้น จะมีพัลส์ของมุมการทำงานและความต้องการที่แท้จริงในการหมุนไปในทิศทางตรงข้าม และในที่สุดปรากฏการณ์ความล้มเหลวจะปรากฏให้เห็นใน ยิ่งคุณไปมากเท่าไหร่ ความเสียหายก็จะยิ่งเล็กลงและเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น วิธีแก้ปัญหานี้ส่วนใหญ่ใช้ในซอฟต์แวร์เพื่อเปลี่ยนตรรกะของการส่งพัลส์ วิธีแก้ปัญหานี้ส่วนใหญ่คือการใช้ซอฟต์แวร์เพื่อเปลี่ยนตรรกะของการส่งพัลส์หรือเพิ่มการหน่วงเวลา

(6) ข้อบกพร่องของซอฟต์แวร์

คำอธิบาย:

ขั้นตอนการควบคุมที่ทำให้ขั้นตอนสูญหายนั้นไม่ใช่เรื่องแปลก จำเป็นต้องตรวจสอบว่าโปรแกรมควบคุมไม่มีปัญหา

สารละลาย:

ไม่สามารถหาสาเหตุของปัญหาได้สักพัก วิศวกรบางคนก็จะปล่อยให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำงานสักระยะหนึ่งเพื่อค้นหาจุดกลับต้นทางอีกครั้ง