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Come evitare che il motore passo-passo perda il passo?

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Informazioni sul motore passo-passo

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Il motore passo-passo è un motore di controllo ad anello aperto che trasforma il segnale elettrico a impulsi in uno spostamento angolare o lineare. In assenza di perdite di passo, la velocità del motore e la posizione di arresto dipendono dalla frequenza del segnale a impulsi e dal numero di impulsi anziché dalla variazione del carico. Quando il motore passo-passo riceve un segnale a impulsi, ruota di un angolo fisso (angolo di passo) in base alla direzione impostata. Lo spostamento angolare e la velocità del motore possono essere controllati controllando il numero e la frequenza degli impulsi, in modo da ottenere un controllo preciso ad anello aperto. Tuttavia, si verificano alcuni errori tra l'angolo effettivo di rotazione del motore passo-passo e la distanza teorica del passo. Ci sono alcuni errori da un passo all'altro, ma il numero di passi di ogni ciclo del motore passo-passo è lo stesso. In caso di assenza di perdita di passo, l'errore di passo non si accumula per lungo tempo.
Come prevenire la perdita di passo con un motore passo-passo come quello sopra descritto? Prima di tutto, dobbiamo sapere perché il motore passo-passo perde il passo?

1. L'accelerazione del rotore è più lenta del campo magnetico rotante del motore passo-passo. In altre parole, quando il rotore è più lento della velocità di commutazione, il motore perde il passo. Il motivo è che la potenza assorbita dal motore è insufficiente e la coppia generata non riesce a tenere il passo con la velocità del rotore del campo magnetico dello statore, con conseguente perdita del passo.
2. La velocità media del rotore è superiore alla velocità media di rotazione del campo magnetico dello statore. Lo statore impiega più tempo per eccitare l'eccitazione, un tempo superiore a quello richiesto dal motore passo-passo. Il rotore guadagna troppa energia nel processo di stepping, con il risultato che la coppia generata dal motore è troppo grande e il motore si blocca.
3. L'inerzia del carico del motore passo-passo è elevata.
4. Il motore passo-passo produce una risonanza.

In realtà, il motivo per cui il motore passo-passo perde il passo è essenzialmente la scelta impropria del driver del motore passo-passo. Solo scegliendo il driver del motore passo-passo giusto e appropriato, il motore passo-passo può esercitare i suoi vantaggi di controllo preciso. La scelta del giusto driver per il motore passo-passo richiede un driver maggiore o uguale alla corrente in base alla corrente del motore. Se è richiesta una bassa vibrazione o un'elevata precisione, è possibile utilizzare un azionamento suddiviso. Per i motori a coppia elevata, si utilizza per quanto possibile un attuatore ad alta tensione per ottenere buone prestazioni ad alta velocità. Allo stesso tempo, per il driver, molti utilizzano direttamente l'alimentatore a commutazione come alimentazione dell'azionamento. Tuttavia, in genere è meglio non utilizzare l'alimentazione a commutazione, soprattutto per i motori passo-passo a coppia elevata, a meno che l'alimentazione a commutazione non sia più del doppio della potenza richiesta. Quando il motore funziona, si tratta di un carico a grande induttanza, l'alimentatore formerà un'alta pressione istantanea. Le prestazioni dell'alimentatore switching in caso di sovraccarico non sono buone e proteggono lo spegnimento. Le prestazioni di stabilizzazione della tensione non sono necessarie. A volte può causare danni all'alimentatore switching e all'azionamento. Per la potenza di pilotaggio del motore passo-passo, l'alimentatore CC può essere sostituito da un trasformatore toroidale o R convenzionale.
La risonanza del motore passo-passo è dovuta al fatto che la frequenza degli impulsi del motore è uguale alla frequenza naturale del motore passo-passo e la frequenza è legata alla suddivisione del driver. Quando si utilizza un motore passo-passo, la capacità di suddivisione dell'attuatore è molto importante. Quanto più piccolo è l'intervallo di risonanza, tanto meglio è. L'ampio intervallo di carico è causato dal sovraccarico del motore passo-passo. Per ovviare a questa situazione, è necessario evitare il sovraccarico del motore durante l'utilizzo.