มอเตอร์สเต็ปเปอร์ลดความเร็วได้อย่างไร?

ในฐานะตัวกระตุ้นมอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของเมคคาทรอนิกส์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอัตโนมัติต่างๆ ด้วยการพัฒนาของไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีการผลิตที่แม่นยำ ความต้องการมอเตอร์สเต็ปเปอร์ก็เพิ่มขึ้นทุกวัน และมอเตอร์สเต็ปเปอร์และกลไกการส่งกำลังแบบเกียร์ก็รวมเข้าเป็นกล่องเกียร์ลดเกียร์ แต่ในสถานการณ์การใช้งานที่มากขึ้นเรื่อยๆ จะเห็นได้ว่าในปัจจุบัน ทุกคนต่างก็เข้าใจกลไกการส่งกำลังแบบเกียร์ลดเกียร์ประเภทนี้มากขึ้น

 

มอเตอร์สเต็ปเปอร์ลดความเร็วได้อย่างไร?

มอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นมอเตอร์ขับเคลื่อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มักใช้ร่วมกับอุปกรณ์ลดความเร็วเพื่อให้ได้ผลการส่งกำลังที่เหมาะสม และมอเตอร์สเต็ปเปอร์ยังเป็นอุปกรณ์และวิธีการลดความเร็วที่ใช้กันทั่วไป เช่น กล่องเกียร์ลดความเร็ว ตัวเข้ารหัส ตัวควบคุม สัญญาณพัลส์ ฯลฯ

 

การชะลอสัญญาณพัลส์:ความเร็วในการหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์นั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณพัลส์อินพุต ในทางทฤษฎี หากให้พัลส์แก่ไดรเวอร์ มอเตอร์สเต็ปเปอร์จะหมุนมุมสเต็ป (มุมสเต็ปแบบแบ่งย่อย) ในทางปฏิบัติ หากสัญญาณพัลส์เปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป มอเตอร์สเต็ปเปอร์จะไม่ทำตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณไฟฟ้าเนื่องจากศักย์ไฟฟ้าย้อนกลับภายใน การตอบสนองทางแม่เหล็กระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์จะทำให้เกิดการบล็อกและสูญเสียขั้นตอน

 

การลดความเร็วของเกียร์ทด:มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ติดตั้งเกียร์ลดเกียร์ใช้ร่วมกัน มอเตอร์สเต็ปเปอร์ส่งกำลังด้วยความเร็วสูง ความเร็วแรงบิดต่ำ เชื่อมต่อกับเกียร์ลดเกียร์ ชุดเกียร์ลดเกียร์ภายในที่เชื่อมต่อกันจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตราส่วนการลด เกียร์สเต็ปเปอร์ส่งกำลังด้วยความเร็วสูงจะลดลง และเพิ่มแรงบิดของเกียร์เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์เกียร์ที่เหมาะสม เอฟเฟกต์การลดจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการลดเกียร์ ยิ่งอัตราส่วนการลดมากขึ้น ความเร็วเอาต์พุตก็จะยิ่งลดลง และในทางกลับกัน

 

ความเร็วในการควบคุมเลขชี้กำลังแบบเส้นโค้ง:เส้นโค้งเลขชี้กำลัง ในการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ ค่าคงที่เวลาที่คำนวณครั้งแรกที่เก็บไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ชี้ไปที่การเลือกเมื่อทำงาน โดยปกติแล้ว เวลาเร่งความเร็วและลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะเสร็จสิ้นภายใน 300 มิลลิวินาทีหรือมากกว่านั้น หากคุณใช้เวลาเร่งความเร็วและลดความเร็วที่สั้นเกินไป สำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ส่วนใหญ่ จะทำให้การหมุนด้วยความเร็วสูงของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำได้ยาก

 

การลดความเร็วการควบคุมตัวเข้ารหัส:การควบคุม PID เป็นวิธีการควบคุมที่ง่ายและใช้งานได้จริงในไดรฟ์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ซึ่งได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง โดยอาศัยค่า r (t) และค่าเอาต์พุตจริง c (t) ที่กำหนดเพื่อสร้างค่าเบี่ยงเบนการควบคุม e (t) ซึ่งเป็นค่าเบี่ยงเบนของสัดส่วน อินทิกรัล และเชิงอนุพันธ์ผ่านการรวมเชิงเส้นของปริมาณการควบคุม การควบคุมวัตถุควบคุม เอกสารนี้ใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่งแบบบูรณาการในมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริดสองเฟสและออกแบบตัวควบคุมความเร็ว PI ที่ปรับได้อัตโนมัติโดยอิงจากเครื่องตรวจจับตำแหน่งและการควบคุมเวกเตอร์ ซึ่งให้ลักษณะชั่วคราวที่น่าพอใจภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่แปรผัน ระบบควบคุม PID ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้รับการออกแบบตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์และใช้อัลกอริทึมการควบคุม PID เพื่อรับปริมาณการควบคุมเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไปยังตำแหน่งที่ระบุ ในที่สุด ได้รับการยืนยันโดยการจำลองว่าการควบคุมมีลักษณะการตอบสนองแบบไดนามิกที่ดี ตัวควบคุม PID มีข้อดีคือโครงสร้างที่เรียบง่าย ความทนทานสูง และความน่าเชื่อถือสูง แต่ไม่สามารถจัดการกับข้อมูลที่ไม่แน่นอนในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถจับคู่กับตัวลดรอบใดได้บ้าง? ในการเลือกชุดมอเตอร์สเต็ปเปอร์และกล่องเกียร์ จำเป็นต้องใส่ใจปัจจัยเหล่านี้ และสามารถเลือกกล่องเกียร์แบบใดให้ใช้งานร่วมกันได้บ้าง?

 

1. เหตุผลที่ใช้มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบมีตัวลดรอบ

 

มอเตอร์สเต็ปเปอร์จะสลับความถี่ของกระแสเฟสของสเตเตอร์ เช่น การเปลี่ยนพัลส์อินพุตของวงจรไดรฟ์มอเตอร์สเต็ปเปอร์ เพื่อให้กลายเป็นการเคลื่อนไหวความเร็วต่ำ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ความเร็วต่ำในการรอคำสั่งสเต็ปเปอร์ โรเตอร์จะหยุด เมื่อสเต็ปเปอร์ความเร็วต่ำ ความผันผวนของความเร็วจะสูงมาก ในเวลานี้ เช่น การเปลี่ยนการทำงานความเร็วสูง ก็สามารถแก้ปัญหาความผันผวนของความเร็วได้ แต่แรงบิดจะไม่เพียงพอ นั่นคือ ความเร็วต่ำจะผันผวนของแรงบิด และความเร็วสูงจะมีแรงบิดไม่เพียงพอ จึงจำเป็นต้องใช้ตัวลดความเร็ว

 

2. มอเตอร์สเต็ปเปอร์มักจะมีตัวลดรอบอะไรบ้าง

 

เกียร์ทดรอบเป็นเกียร์ทดรอบชนิดหนึ่ง เกียร์ทดรอบแบบหนอน เกียร์ทดรอบแบบหนอน ซึ่งบรรจุอยู่ในปลอกหุ้มแข็ง มักใช้เป็นตัวลดรอบระหว่างตัวขับเคลื่อนหลักกับเครื่องจักรทำงาน ระหว่างตัวขับเคลื่อนหลักกับเครื่องจักรทำงานหรือตัวกระตุ้นเพื่อให้ตรงกับความเร็วและแรงบิดในการส่ง เกียร์ทดรอบมีช่วงกว้าง โดยแบ่งตามประเภทของการส่งได้เป็นเกียร์ทดรอบ เกียร์ทดรอบแบบหนอน และเกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์ ตามจำนวนขั้นตอนการส่ง สามารถแบ่งได้เป็นตัวลดรอบแบบขั้นตอนเดียวและหลายขั้นตอน ตามรูปร่างของเกียร์ สามารถแบ่งได้เป็นตัวลดรอบแบบทรงกระบอก เกียร์ทดรอบแบบเอียง และเกียร์ทดรอบทรงกระบอกเอียง ตามรูปแบบการจัดเรียงเกียร์ สามารถแบ่งได้เป็นตัวลดรอบแบบคลี่ เกียร์ทดรอบแบบแยก และเกียร์ทดรอบแบบโคแอกเซียล ตัวลดรอบประกอบมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ได้แก่ ตัวลดรอบแบบดาวเคราะห์ เกียร์ทดรอบแบบหนอน เกียร์ทดรอบแบบขนาน เกียร์ทดรอบแบบเส้นใย

 

 

ความแม่นยำของตัวลดรอบแบบดาวเคราะห์ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นอย่างไรบ้าง?

 

 

ความแม่นยำของตัวลดเกียร์ยังเรียกว่าระยะห่างในการส่งกลับ เมื่อปลายเอาต์พุตได้รับการแก้ไขและปลายอินพุตหมุนตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกาเพื่อสร้างแรงบิดที่กำหนด +-2% ที่ปลายเอาต์พุต จะมีการเคลื่อนตัวเชิงมุมเล็กน้อยที่ปลายอินพุตของตัวลดเกียร์ และระยะห่างในการส่งกลับนี้คือระยะห่างในการส่งกลับ หน่วยคือ "นาทีอาร์ก" หรือหนึ่งในหกสิบขององศา ค่าระยะห่างในการส่งกลับปกติจะหมายถึงด้านเอาต์พุตของกระปุกเกียร์ ตัวลดเกียร์แบบดาวเคราะห์ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีความแข็งแกร่งสูง ความแม่นยำสูง (สามารถทำขั้นตอนเดียวได้ภายใน 1 นาที) ประสิทธิภาพการส่งสูง (ขั้นตอนเดียวใน 97%-98%) อัตราส่วนแรงบิด/ปริมาตรสูง ไม่ต้องบำรุงรักษา ฯลฯ

 

ความแม่นยำในการส่งของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่สามารถปรับได้ มุมการทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ถูกกำหนดโดยความยาวขั้นบันไดและจำนวนพัลส์ทั้งหมด และจำนวนพัลส์สามารถนับได้ทั้งหมด ปริมาณดิจิทัลไม่ใช่แนวคิดของความแม่นยำ หนึ่งขั้นบันไดคือหนึ่งขั้นบันได สองขั้นบันไดคือสองขั้นบันได ความแม่นยำปัจจุบันที่สามารถปรับให้เหมาะสมได้คือความแม่นยำของระยะห่างการคืนเกียร์ของกระปุกเกียร์แบบดาวเคราะห์

 

1. วิธีการปรับความแม่นยำของแกนหมุน:การปรับความแม่นยำของแกนหมุนของกระปุกเกียร์แบบดาวเคราะห์ หากข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนของแกนหมุนเองตรงตามข้อกำหนด ความแม่นยำของการหมุนของแกนลดโดยทั่วไปจะถูกกำหนดโดยตลับลูกปืน กุญแจสำคัญในการปรับความแม่นยำของการหมุนของแกนหมุนคือการปรับระยะห่างของตลับลูกปืน การรักษาระยะห่างของตลับลูกปืนที่เหมาะสมมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบแกนหมุนและอายุการใช้งานของตลับลูกปืน สำหรับตลับลูกปืนแบบกลิ้ง เมื่อมีระยะห่างมาก จะไม่เพียงแต่ทำให้ภาระกระจุกตัวอยู่บนตัวกลิ้งในทิศทางของแรงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดปรากฏการณ์การรวมตัวของความเครียดอย่างรุนแรงในการสัมผัสของรางวงแหวนด้านในและด้านนอกของตลับลูกปืน ทำให้แบริ่งมีอายุการใช้งานสั้นลง นอกจากนี้ยังทำให้เส้นกึ่งกลางของแกนหมุนดริฟท์ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนแกนหมุนได้ง่าย ดังนั้น การปรับตลับลูกปืนแบบกลิ้งจะต้องได้รับการโหลดล่วงหน้า เพื่อให้เกิดการรบกวนภายในตลับลูกปืนในปริมาณหนึ่ง เพื่อให้เกิดการเสียรูปยืดหยุ่นในระดับหนึ่งที่การสัมผัสระหว่างตัวกลิ้งและรางวงแหวนด้านในและด้านนอก จึงปรับปรุงความแข็งของตลับลูกปืน

2. วิธีการปรับช่องว่าง:กระปุกเกียร์แบบดาวเคราะห์ในกระบวนการเคลื่อนที่จะทำให้เกิดแรงเสียดทาน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในขนาด รูปร่าง และคุณภาพพื้นผิวระหว่างชิ้นส่วน และการสึกหรอ ดังนั้น หากช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น เราต้องปรับช่วงที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวสัมพันธ์กันระหว่างชิ้นส่วนมีความแม่นยำ

 

3. วิธีการชดเชยข้อผิดพลาด:ชิ้นส่วนต่างๆ เองมีข้อผิดพลาดเนื่องจากการประกอบที่เหมาะสม ทำให้เกิดปรากฏการณ์ของการชดเชยซึ่งกันและกันในช่วงระยะเวลาเบรกอิน เพื่อรับประกันความแม่นยำของวิถีการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์

 

1. วิธีการชดเชยแบบครอบคลุม:เครื่องมือที่ติดตั้งกับตัวลดขนาดเองเพื่อทำให้การประมวลผลได้รับการถ่ายโอนพร้อมกับการปรับโต๊ะทำงานที่ถูกต้องเพื่อขจัดผลลัพธ์รวมของความแม่นยำของข้อผิดพลาด