Es bien sabido en el campo de la ingeniería que las tolerancias mecánicas tienen un efecto importante en la precisión y la precisión para cada tipo de dispositivo imaginable, independientemente de su uso. Este hecho también es cierto demotores paso a paso. Por ejemplo, un motor paso a paso construido estándar tiene un nivel de tolerancia de aproximadamente ± 5 por ciento de error por paso. Estos son errores no acumulativos por cierto. La mayoría de los motores paso a paso mueven 1.8 grados por paso, lo que resulta en un rango de error potencial de 0.18 grados, a pesar de que estamos hablando de 200 pasos por rotación (ver Figura 1).
Motores paso a paso de 2 fases - Serie GSSD
Paso en miniatura por precisión
Con una precisión estándar, no tumulativa, de ± 5 por ciento, la primera y más lógica forma de aumentar la precisión es mover el motor. Micro Stepping es un método para controlar los motores paso a paso que logra no solo una resolución más alta, sino también un movimiento más suave a bajas velocidades, lo que puede ser un gran beneficio en algunas aplicaciones.
Comencemos con nuestro ángulo de paso de 1.8 grados. Este ángulo de paso significa que a medida que el motor se ralentiza, cada paso se convierte en una porción más grande del todo. A velocidades más lentas y más lentas, el tamaño de paso relativamente grande provoca engranajes en el motor. Una forma de aliviar esta disminución de la suavidad de operación a velocidades lentas es reducir el tamaño de cada paso del motor. Aquí es donde el microespriminación se convierte en una alternativa importante.
Micro Stepping se logra utilizando el ancho de pulso modulado (PWM) para controlar la corriente a los devanados del motor. Lo que sucede es que el controlador del motor ofrece dos ondas seno de voltaje a los devanados del motor, cada uno de los cuales está 90 grados fuera de fase con el otro. Entonces, si bien la corriente aumenta en un devanado, disminuye en el otro devanado para producir una transferencia gradual de la corriente, lo que resulta en un movimiento más suave y una producción de torque más consistente de lo que uno obtendrá de un control estándar de paso completo (o incluso medio paso común) (ver Figura 2).
eje únicoEl controlador del motor paso a paso +el controlador funciona
Al decidir sobre un aumento en la precisión basado en el control de micro paso a paso, los ingenieros deben considerar cómo esto afecta el resto de las características del motor. Mientras que la suavidad de la entrega de par, el movimiento de baja velocidad y la resonancia podrían mejorarse utilizando micro pasos, las limitaciones típicas en el control y el diseño del motor les impiden alcanzar sus características generales ideales. Debido al funcionamiento de un motor paso a paso, las unidades de paso micro solo pueden aproximarse a una verdadera onda sinusoidal. Esto significa que una ondulación de torque, resonancia y ruido permanecerán en el sistema a pesar de que cada uno de estos se reduce considerablemente en una operación de tracción micro.
Precisión mecánica
Otro ajuste mecánico para obtener precisión en su motor paso a paso es usar una carga de inercia más pequeña. Si el motor está unido a una gran inercia cuando intenta detenerse, la carga causará una ligera rotación. Debido a que este es a menudo un pequeño error, el controlador del motor se puede usar para corregirlo.
Finalmente, volvemos al controlador. Este método puede requerir algún esfuerzo de ingeniería. Para mejorar la precisión, es posible que desee usar un controlador que esté específicamente optimizado para el motor que ha elegido usar. Este es un método muy preciso para incorporar. Cuanto mejor sea la capacidad del controlador para manipular la corriente del motor con precisión, más precisión podrá obtener del motor paso a paso que está utilizando. Esto se debe a que el controlador regula exactamente cuánta corriente recibe los devanados del motor para iniciar el movimiento de paso.
Los sistemas de precisión en el movimiento es un requisito común dependiendo de la aplicación. Comprender cómo el sistema paso a paso funciona para crear precisión permite a un ingeniero aprovechar las tecnologías disponibles, incluidas las utilizadas en la creación de los componentes mecánicos de cada motor.
Tiempo de publicación: octubre-19-2023
