การควบคุมการเร่งและลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

มอเตอร์สเต็ปเปอร์หลักการทำงาน
โดยปกติแล้ว โรเตอร์ของมอเตอร์จะเป็นแม่เหล็กถาวร เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ สนามแม่เหล็กนี้จะขับเคลื่อนให้โรเตอร์หมุนไปเป็นมุมหนึ่ง จนกระทั่งทิศทางของสนามแม่เหล็กคู่ของโรเตอร์ตรงกับทิศทางของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ เมื่อสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ของสเตเตอร์หมุนไปเป็นมุมหนึ่ง...

มอเตอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ชนิดนี้เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ หลักการทำงานคือการใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ แปลงกระแสตรงเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบแบ่งเวลา ควบคุมกระแสแบบหลายเฟสด้วยจังหวะเวลา จากนั้นใช้กระแสนี้จ่ายไฟให้กับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำงานได้อย่างถูกต้อง ตัวขับมอเตอร์ทำหน้าที่ควบคุมจังหวะเวลาแบบหลายเฟสสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบแบ่งเวลาของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

แต่ละพัลส์ไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปจะทำให้มอเตอร์หมุนไปข้างหน้าหนึ่งขั้น การเคลื่อนที่เชิงมุมของเอาต์พุตจะเป็นสัดส่วนกับจำนวนพัลส์ที่ป้อนเข้าไป ความเร็วจะเป็นสัดส่วนกับความถี่ของพัลส์ การเปลี่ยนลำดับการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดจะทำให้มอเตอร์หมุนย้อนกลับ ดังนั้นคุณสามารถควบคุมจำนวนพัลส์ ความถี่ และลำดับการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดแต่ละเฟสของมอเตอร์เพื่อควบคุมการหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ได้

ความแม่นยำของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทั่วไปอยู่ที่ 3-5% ของมุมการหมุน และจะไม่สะสมความแม่นยำ

แรงบิดของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ขณะที่มอเตอร์สเต็ปเปอร์หมุน ความเหนี่ยวนำของขดลวดแต่ละเฟสของมอเตอร์จะก่อให้เกิดศักย์ไฟฟ้ากลับด้าน ยิ่งความถี่สูง ศักย์ไฟฟ้ากลับด้านก็จะยิ่งมากขึ้น ภายใต้การทำงานนี้ มอเตอร์จะหมุนด้วยความถี่ (หรือความเร็ว) ที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่กระแสเฟสลดลง ซึ่งนำไปสู่การลดลงของแรงบิด

มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถทำงานได้ตามปกติที่ความเร็วต่ำ แต่หากความเร็วสูงเกินกว่าระดับที่กำหนด มอเตอร์จะไม่เริ่มทำงานและจะมีเสียงหวีดเกิดขึ้น

มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีพารามิเตอร์ทางเทคนิคอย่างหนึ่งคือ ความถี่เริ่มต้นขณะไม่มีโหลด กล่าวคือ มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถสตาร์ทได้ตามปกติในกรณีที่ไม่มีโหลด โดยความถี่พัลส์จะสูงกว่าค่าที่กำหนด หากความถี่พัลส์สูงกว่าค่าดังกล่าว มอเตอร์จะไม่สามารถสตาร์ทได้ตามปกติ อาจเกิดการผิดจังหวะหรือติดขัดได้

ในกรณีที่มีโหลด ความถี่เริ่มต้นควรต่ำกว่า หากมอเตอร์ต้องการหมุนด้วยความเร็วสูง ความถี่พัลส์ควรมีกระบวนการเร่งความเร็ว กล่าวคือ ความถี่เริ่มต้นจะต่ำกว่า แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนถึงความถี่สูงที่ต้องการ (ความเร็วของมอเตอร์จากความเร็วต่ำไปสู่ความเร็วสูง) ด้วยอัตราเร่งที่กำหนด

ทำไมถึงเป็นเช่นนั้นมอเตอร์สเต็ปเปอร์จำเป็นต้องควบคุมด้วยการลดความเร็ว
ความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ขึ้นอยู่กับความถี่พัลส์ จำนวนฟันของโรเตอร์ และจำนวนจังหวะการสั่น ความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์เป็นสัดส่วนกับความถี่พัลส์และซิงโครไนซ์กับเวลาของพัลส์ ดังนั้น หากจำนวนฟันของโรเตอร์และจำนวนจังหวะการสั่นคงที่ ความเร็วที่ต้องการสามารถทำได้โดยการควบคุมความถี่พัลส์ เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์เริ่มทำงานด้วยแรงบิดซิงโครนัส ความถี่เริ่มต้นจึงไม่สูงเพื่อป้องกันการเสียจังหวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกำลังเพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์เพิ่มขึ้น ความเฉื่อยเพิ่มขึ้น และความถี่เริ่มต้นและความถี่การทำงานสูงสุดอาจแตกต่างกันได้มากถึงสิบเท่า

ลักษณะความถี่เริ่มต้นของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่สามารถสตาร์ทด้วยความถี่ใช้งานโดยตรง แต่ต้องมีกระบวนการสตาร์ท กล่าวคือ ค่อยๆ เพิ่มความเร็วจากระดับต่ำไปจนถึงความเร็วใช้งาน และเมื่อหยุดแล้ว ความถี่ใช้งานก็ไม่สามารถลดลงเหลือศูนย์ทันที แต่จะต้องค่อยๆ ลดความเร็วจากระดับสูงลงจนเหลือศูนย์เช่นกัน

ดังนั้น การทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์โดยทั่วไปจึงต้องผ่านสามขั้นตอน ได้แก่ การเร่งความเร็ว การรักษาระดับความเร็ว และการลดความเร็ว โดยกระบวนการเร่งความเร็วและการลดความเร็วต้องสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และระยะเวลาการรักษาระดับความเร็วต้องนานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็ว เวลาที่ใช้ในการวิ่งจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสิ้นสุดจะต้องสั้นที่สุด ซึ่งต้องใช้กระบวนการเร่งความเร็วและการลดความเร็วที่สั้นที่สุด และความเร็วคงที่ที่สูงที่สุด

อัลกอริทึมการเร่งและลดความเร็วเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญในการควบคุมการเคลื่อนที่ และเป็นปัจจัยสำคัญในการบรรลุความเร็วและประสิทธิภาพสูง ในการควบคุมทางอุตสาหกรรมนั้น ในด้านหนึ่ง กระบวนการผลิตต้องราบรื่นและเสถียร โดยมีผลกระทบจากความยืดหยุ่นน้อย ในอีกด้านหนึ่ง จำเป็นต้องมีเวลาตอบสนองที่รวดเร็วและปฏิกิริยาฉับไว ภายใต้เงื่อนไขของการรับประกันความแม่นยำในการควบคุมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล เพื่อให้ได้การเคลื่อนที่เชิงกลที่ราบรื่นและเสถียร ถือเป็นปัญหาสำคัญที่การประมวลผลทางอุตสาหกรรมในปัจจุบันต้องแก้ไข อัลกอริทึมการเร่งและลดความเร็วที่ใช้กันทั่วไปในระบบควบคุมการเคลื่อนที่ในปัจจุบันส่วนใหญ่ประกอบด้วย: การเร่งและลดความเร็วแบบเส้นโค้งสี่เหลี่ยมคางหมู การเร่งและลดความเร็วแบบเส้นโค้งเลขชี้กำลัง การเร่งและลดความเร็วแบบเส้นโค้งรูปตัว S การเร่งและลดความเร็วแบบเส้นโค้งพาราโบลา เป็นต้น

การเร่งความเร็วและการลดความเร็วของเส้นโค้งรูปสี่เหลี่ยมคางหมู
นิยาม: การเร่งความเร็ว/ลดความเร็วในลักษณะเชิงเส้น (การเร่งความเร็ว/ลดความเร็วจากความเร็วเริ่มต้นไปจนถึงความเร็วเป้าหมาย) ด้วยอัตราส่วนที่กำหนด

สูตรการคำนวณ: v(t)=Vo+at

ข้อดีและข้อเสีย: เส้นโค้งรูปสี่เหลี่ยมคางหมูมีลักษณะเด่นคือ อัลกอริทึมง่าย ใช้เวลาน้อย ตอบสนองเร็ว ประสิทธิภาพสูง และใช้งานง่าย อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการเร่งและลดความเร็วแบบสม่ำเสมอไม่สอดคล้องกับกฎการเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ และจุดเปลี่ยนระหว่างความเร็วแปรผันและความเร็วคงที่นั้นไม่ราบเรียบ ดังนั้น อัลกอริทึมนี้จึงใช้เป็นหลักในแอปพลิเคชันที่ความต้องการด้านกระบวนการเร่งและลดความเร็วไม่สูงนัก

การเร่งความเร็วและการลดความเร็วแบบเส้นโค้งเลขชี้กำลัง
คำจำกัดความ: หมายถึงการเร่งความเร็วและการลดความเร็วโดยใช้ฟังก์ชันเลขชี้กำลัง

ดัชนีการประเมินการควบคุมการเร่งและการลดความเร็ว:
1. วิถีการเคลื่อนที่และข้อผิดพลาดตำแหน่งของเครื่องจักรควรมีค่าน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

2. กระบวนการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรราบรื่น การสั่นสะเทือนน้อย และตอบสนองรวดเร็ว

3. อัลกอริทึมการเร่งความเร็วและการลดความเร็วควรเรียบง่ายที่สุด ใช้งานง่าย และสามารถตอบสนองความต้องการการควบคุมแบบเรียลไทม์ได้

หากคุณต้องการติดต่อและร่วมมือกับเรา โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา
เราทำงานร่วมกับลูกค้าอย่างใกล้ชิด รับฟังความต้องการของพวกเขา และดำเนินการตามคำขอของพวกเขา เราเชื่อว่าความร่วมมือที่เป็นประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่ายนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการบริการลูกค้า

บริษัท Changzhou Vic-tech Motor Technology จำกัด เป็นองค์กรวิจัยและพัฒนาด้านมอเตอร์ระดับมืออาชีพ ที่มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนามอเตอร์ โซลูชันแบบครบวงจรสำหรับการใช้งานมอเตอร์ ตลอดจนการแปรรูปและการผลิตผลิตภัณฑ์มอเตอร์ บริษัทฯ มีความเชี่ยวชาญในการผลิตมอเตอร์ขนาดเล็กและอุปกรณ์เสริมมาตั้งแต่ปี 2011 ผลิตภัณฑ์หลักของเรา ได้แก่ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ขนาดเล็ก มอเตอร์เกียร์ มอเตอร์แบบมีเกียร์ มอเตอร์ขับเคลื่อนใต้น้ำ และตัวขับและตัวควบคุมมอเตอร์

ทีมงานของเรามีประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในการออกแบบ พัฒนา และผลิตมอเตอร์ขนาดเล็ก และสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์และให้ความช่วยเหลือด้านการออกแบบแก่ลูกค้าตามความต้องการพิเศษได้! ปัจจุบัน เราจำหน่ายสินค้าให้กับลูกค้าในหลายร้อยประเทศในเอเชีย อเมริกาเหนือ และยุโรป เช่น สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร เกาหลี เยอรมนี แคนาดา สเปน เป็นต้น ปรัชญาการดำเนินธุรกิจของเราคือ "ความซื่อสัตย์และน่าเชื่อถือ เน้นคุณภาพ" และค่านิยม "ลูกค้ามาก่อน" ซึ่งส่งเสริมการสร้างสรรค์นวัตกรรมที่มุ่งเน้นผลลัพธ์ การทำงานร่วมกัน และจิตวิญญาณขององค์กรที่มีประสิทธิภาพ เพื่อสร้าง "การสร้างและแบ่งปัน" เป้าหมายสูงสุดคือการสร้างมูลค่าสูงสุดให้แก่ลูกค้าของเรา