Yuheng Optics Co., Ltd.(Changchun)

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Gibt es einen Stepper -Motor -Encoder? Schrittmotor So fügen Sie Encoder hinzu

2024 05/06

Gibt es einen Stepper -Motor -Encoder? Schrittmotor So fügen Sie Encoder hinzu
Trittmotor -Arbeitsprinzip

Wenn ein Strom durch die Statorwicklungen fließt, erzeugt die Statorwicklung ein Vektormagnetfeld. Das Magnetfeld treibt den Rotor an, um einen Winkel so zu drehen, dass die Richtung eines Paares von Magnetfeldern des Rotors mit der Richtung des Magnetfelds des Stators zusammenfällt. Wenn das Vektor -Magnetfeld des Stators einen Winkel dreht. Der Rotor dreht auch einen Winkel mit dem Magnetfeld. Jedes Mal, wenn ein elektrischer Impuls eingegeben wird, dreht der Motor einen Winkel nach vorne. Die winkelige Verschiebung, die es ausgibt, ist proportional zur Anzahl der Eingangsimpulse und die Geschwindigkeit ist proportional zur Impulsfrequenz. Durch Ändern der Reihenfolge, in der die Wicklungen mit Energie versorgt werden, wird der Motor umgekehrt. Daher kann die Anzahl der Kontrollimpulse, die Frequenz und die Abfolge der Energieversorgung der Motorphasen verwendet werden, um die Drehung des Schrittmotors zu steuern.

Häufig gesehene Motorarten haben Eisenkerne und Wickelspulen im Inneren. Wicklungen haben Widerstand, und die Leistung führt zu Verlusten. Der Verlust ist proportional zum Quadrat des Widerstands und des Stroms. Dies ist der Kupferverlust, den wir oft sagen. Wenn der Strom keine Standard -DC- oder Sinuswelle ist, erzeugt er auch harmonische Verluste. Der Kern hat Hysterese. Der Wirbelstromeffekt erzeugt auch Verluste in einem abwechselnden Magnetfeld. Seine Größe hängt mit Material, Strom, Frequenz und Spannung zusammen. Dies wird als Eisenverlust bezeichnet.

Sowohl Kupferverlust als auch Eisenverlust werden als Wärme manifestiert, was die Effizienz des Motors beeinflusst. Trittmotoren suchen im Allgemeinen die Genauigkeit und die Drehmomentleistung, die Effizienz ist relativ niedrig, der Strom ist im Allgemeinen groß und die harmonischen Komponenten sind hoch, die Frequenz des Stroms wechseln sich wechselnd mit der Geschwindigkeit, sodass der Schrittmotor im Allgemeinen einen Heizungszustand aufweist. Und die Situation ist allgemeiner schwerer Wechselstrommotor.

Drei Schrittmotorschaltungsdiagrammschaltung 1:
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Rl1 ~ Rl4 In Fig. 3 sind der innere Widerstand der Wicklung, 50 Ω -Widerstand ist ein externer Widerstand, der als Grenzstrom wirkt, es ist eine Komponente, die die Zeitkonstante der Schaltung verbessert. D1 ~ D4 sind freilaufende Dioden, so dass die durch die motorische Wicklungen erzeugte hintere EMF durch die Freilaufdioden (D1 ~ D4) abgeschwächt wird, wodurch die Netzteilspitze 122 vor Beschädigungen geschützt wird.

Das Anschließen eines 200 μF -Kondensators parallel mit einem externen Widerstand von 50 Ω kann die Vorderseite des Strompulses verbessern, der in die Schrittmotorwicklung injiziert und die Hochfrequenzleistung des Schrittmotors verbessert wird. Der 200 Ω -Widerstand in Reihe mit der Freilaufdiode kann die Entladungszeitkonstante der Schleife verkürzen, die nachfolgende Kante des Strompulses im Wickling -Steiler machen und die Stromverfallzeit wird kleiner, was auch bei der Verbesserung der Hochfrequenzbetrieb eine Rolle spielt Leistung.

Schaltplan 2:

Der Antriebskreis des bipolaren Schrittmotors ist in der Abbildung dargestellt. Es verwendet acht Transistoren, um zwei Phasen zu fahren. Die bipolare Antriebskreis kann gleichzeitig vier Draht- oder Sechsdraht-Steppermotoren fahren. Obwohl vier Drahtmotoren nur bipolare Antriebskreise verwenden können, können sie die Kosten für Massenproduktionsanwendungen erheblich senken. Die Anzahl der Transistoren in einem bipolaren Stepper -Treiberkreis ist doppelt so hoch wie bei einem unipolaren Treiberkreis. Vier der unteren Transistoren werden normalerweise direkt von einem Mikrocontroller angetrieben, und der obere Transistor benötigt einen höher kostengünstigen oberen Treiberkreis. Der Transistor der bipolaren Antriebskreis muss nur der Motorspannung standhalten, sodass die Klemmschaltung nicht wie die unipolare Antriebskreis benötigt.

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Der Schrittmotor kann nicht direkt an die Arbeitsfrequenz -Wechselstrom- oder DC -Stromversorgung angeschlossen werden, muss jedoch einen dedizierten Tritttriebfahrer verwenden, wie in Abb. 1 gezeigt. 2, das sich aus einer Impulserzeugungskontrolleinheit, einer Stromantriebseinheit und einer Schutzeinheit zusammensetzt. Die beiden Einheiten, die von der gepunkteten Linie in der Abbildung umgeben sind, können durch Mikrocomputerkontrolle implementiert werden. Die direkte Kopplung der Antriebseinheit an den Schrittmotor kann auch als Leistungsschnittstelle des Schrittmotor -Mikrocomputer -Controllers verstanden werden.

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Schaltplan drei:

FEIGE. 8 ist ein Trittmotor -Antriebssystem mit einer konstanten Stromkackerfunktion, die mit L297 (kreisförmiger Distributor -Chip) und L298 konstruiert wird.

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Schrittmotor hat keinen Encoder

Der Schrittmotor hat keinen Encoder. Wenn Sie dem Stepper -Motor einen Encoder hinzufügen möchten, können Sie eine biaxiale Erweiterung des Schrittmotors verwenden und der hinteren Welle einen Encoder hinzufügen.

Der Schrittmotor ist die Implementierung des Originals, der Encoder ist ein Feedback -System, der Encoder wird mit einem Schrittmotor verwendet und der SPS wird verwendet, um seinen Betrieb zu steuern. Grundsätzlich sendet die SPS einen Pulsbefehl an den Stepper -Treiber. Der Fahrer liefert den Schrittmotor mit dem entsprechenden Strom, damit er ausgeführt wird. Wenn der Encoder feststellt, dass der Schrittmotor die erforderliche Position erreicht hat, fützt er das Signal an die SPS. SPS -Installation Das Rückkopplungssignal sendet nicht mehr an den Stepper -Treiber. Wenn der Schrittmotor keine Stromversorgung hat, läuft er sofort nicht mehr. (Servo -Motor ist ein solches Gerät). Tatsächlich fützt der Encoder die aktuelle Position zur SPS kontinuierlich. SPS vergleicht den Rückkopplungswert mit dem Zielwert, um den Rotationswinkel des Rotors anzupassen.

Natürlich wird es nicht aufhören, nachdem der Stopp nicht die gewünschte Position ist, dies hängt davon ab, ob das Motorbremsgerät? Natürlich kann die Futtergenauigkeit bei niedriger Geschwindigkeit im Allgemeinen erfüllt werden.

Eine andere Methode besteht darin, die Anzahl der Impulse zu berechnen, die zum Vorausdruck des Schrittmotors erforderlich sind, und dann mit dem SPS so viele Impulse, der Schrittmotor, und die Encoder-Rückkopplungen zu diesem Zeitpunkt zu diesem Zeitpunkt zur Bildung einer halbbezogenen Haltung verwenden, um eine halbbezogene Nutzung zu bilden Schleifenkontrolle. Zusätzlich zur Hochgeschwindigkeitspositionierung kann das SPS-Programm den Motor so einstellen, dass das Futter schneller die Position erreicht, was die Positionierungsgenauigkeit erfüllen kann.

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Schrittmotor So fügen Sie Encoder hinzu

Das Trittmotor Plus -Codieren ist etwas lächerlich, es ist eine Verschwendung von Ressourcen. Da der Schrittmotor nicht in Echtzeit reagieren kann, muss es einen Beschleunigungs- und Verlaufprozess geben.

Beispiel: Orientalischer Steppermotor mit Harmonic Reduder, Reduktionsverhältnis 100: 1 Schrittwinkel: 0,0072 °, möchten einen Encoder hinzufügen, um die Schritte zu verhindern usw. Hier sind die Methoden:

Antwort: Grundsätzlich ist es auch möglich, den Motor an einem Ende der Schraube und am anderen Ende zu montieren, um den Encoder zu installieren. Dies wird jedoch durch die Genauigkeit des Reduzierers beeinflusst, und es kann zu einer Fehleinschätzung der verlorenen Bewegung kommen. Der Encoder ist vorzugsweise ein zweiachsiger Motor. Der Encoder wird nach hinten des Motors hinzugefügt. Servomotoren tun dies, es sei denn, Sie haben besondere Verwendung oder Einschränkungen (kein Doppel-Out). Es ist im Allgemeinen möglich, 2500 Zeilen zu verarbeiten. Zu hohe Linien sind auch eine Verschwendung.

Darüber hinaus entspricht die Auflösung des Encoders ungefähr der Auflösung Ihres Schrittmotors. Wenn die Segmentierung des Laufwerks hoch ist und Sie nur feststellen möchten, ob Sie Ihre Schritte verloren haben, sollte die Auflösung des Encoders mit der oder geringeren Auflösung vor der Segmentierung übereinstimmen.

Die Bedeutung von Stepper Motor plus Encoder

Obwohl der Schrittmotor genau kontrollierte Geräte sein kann, aber Open-Loop ist, muss ein Encoder installiert werden, um eine Feedback-Steuerung mit geschlossenem Schleife zu erreichen. und kann den Schrittmotor aus Schritt und Drehung oder Geschwindigkeit für die dynamische Geschwindigkeitsregelung messen. Für diese Aussage ist Xiao Bian der Ansicht, dass der erste Punkt der Open-Loop-Kontrolle erfordert, dass der Encoder das Feedback mit geschlossenem Loop noch verständlich ist, da Xiao Bian selbst und gelegentlich aufgrund der Schrittmotor-Leitungsverbindung nicht gut ist, was dazu führt, dass Das Stufen des Motors funktionierte nicht richtig. Für die Geschwindigkeitskontrolle des zweiten Schrittmotors ist dies nicht sehr notwendig, da die Geschwindigkeit durch Steuerung der Impulsfrequenz des Sprungbrettmotors realisiert werden kann und nicht erforderlich ist, um externes Feedback zu verwenden.