Motoret Stepper janë një nga motorët më të thjeshtë për t'u zbatuar në dizajnet elektronike ku nevojitet një nivel saktësie dhe përsëritshmërie. Ndërtimi i motorëve stepper vendos një kufizim të shpejtësisë së ulët në motor, më i ulët se shpejtësia që elektronika mund ta drejtojë motorin. Kur kërkohet një funksionim me shpejtësi të lartë të një motori stepper, vështirësia e zbatimit rritet.
Faktorët e motorit stepper me shpejtësi të lartë
Disa faktorë bëhen sfida të projektimit dhe zbatimit kur drejtoni motorët stepper me shpejtësi të lartë. Ashtu si shumë komponentë, sjellja në botën reale e motorëve stepper nuk është ideale dhe larg teorisë. Shpejtësia maksimale e motorëve stepper ndryshon sipas prodhuesit, modelit dhe induktivitetit të motorit, me shpejtësi prej 1000 RPM deri në 3000 RPM zakonisht të arritshme.
Për shpejtësi më të larta, servo motorët janë një zgjedhje më e mirë.
Inercia
Çdo objekt lëvizës ka inerci, e cila i reziston ndryshimeve të nxitimit të një objekti. Në aplikacionet me shpejtësi më të ulët, është e mundur të drejtoni një motor stepper me shpejtësinë e dëshiruar pa humbur asnjë hap. Megjithatë, përpjekja për të drejtuar menjëherë një ngarkesë në një motor stepper me shpejtësi të lartë është një mënyrë e shkëlqyer për të kapërcyer hapat dhe për të humbur pozicionin e motorit.
Një motor stepper duhet të rritet nga shpejtësia e ulët në shpejtësinë e lartë për të ruajtur pozicionin dhe saktësinë, përveç ngarkesave të lehta me pak efekte inerciale. Kontrollet e avancuara të motorit stepper përfshijnë kufizime të përshpejtimit dhe strategji për të kompensuar inercinë.
Kurbat e çift rrotullimit
Rrotullimi i një motori stepper nuk është i njëjtë për çdo shpejtësi operative. Ajo bie ndërsa shpejtësia e hapit rritet.
Sinjali i lëvizjes për motorët stepper gjeneron një fushë magnetike në bobinat e motorit për të krijuar forcën për të hedhur një hap. Koha që i duhet fushës magnetike për të arritur fuqinë e plotë varet nga induktiviteti i spirales, tensioni i lëvizjes dhe kufizimi i rrymës. Me rritjen e shpejtësisë së lëvizjes, koha që mbështjelljet qëndrojnë në fuqinë e plotë shkurtohet dhe çift rrotullimi që mund të gjenerojë motori bie.
Përfundim
Rryma e sinjalit të makinës duhet të arrijë rrymën maksimale të makinës për të maksimizuar forcën në një motor stepper. Në aplikacionet me shpejtësi të lartë, ndeshja duhet të ndodhë sa më shpejt që të jetë e mundur. Drejtimi i një motori stepper me një sinjal të tensionit më të lartë ndihmon në përmirësimin e çift rrotullues me shpejtësi të lartë.
Zonë e vdekur
Koncepti ideal i një motori lejon që ai të drejtohet me çdo shpejtësi me, në rastin më të keq, një reduktim të çift rrotullues ndërsa shpejtësia rritet. Megjithatë, motorët stepper shpesh zhvillojnë një zonë të vdekur ku motori nuk mund të drejtojë ngarkesën me një shpejtësi të caktuar. Zona e vdekur lind nga rezonanca në sistem dhe ndryshon për çdo produkt dhe dizajn.
Rezonanca
Motoret stepper drejtojnë sistemet mekanike dhe të gjitha sistemet mekanike mund të vuajnë nga rezonanca. Rezonanca ndodh kur frekuenca e drejtimit përputhet me frekuencën natyrore të sistemit. Shtimi i energjisë në sistem tenton të rrisë dridhjet dhe humbjen e çift rrotullues, në vend të shpejtësisë së tij.
Në aplikimet ku dridhjet e tepërta rezultojnë problematike, gjetja dhe kapërcimi i shpejtësive të motorit stepper të rezonancës është veçanërisht i rëndësishëm. Aplikimet që tolerojnë dridhjet duhet të shmangin rezonancën kur është e mundur. Rezonanca mund ta bëjë një sistem më pak efikas në afat të shkurtër dhe të shkurtojë jetën e tij me kalimin e kohës.
Madhësia e hapit
Motoret stepper përdorin disa strategji drejtimi që ndihmojnë motorin të përshtatet me ngarkesa dhe shpejtësi të ndryshme. Një taktikë është mikro-hapja, e cila lejon motorin të bëjë hapa më të vegjël se të plotë. Këta hapa mikro ofrojnë saktësi të reduktuar dhe e bëjnë funksionimin e motorit stepper më të qetë me shpejtësi më të ulët.
Motoret Stepper mund të ngasin vetëm kaq shpejt dhe motori nuk sheh asnjë ndryshim në një hap të vogël ose një hap të plotë. Për funksionimin me shpejtësi të plotë, zakonisht do të dëshironi të drejtoni një motor stepper me hapa të plotë. Megjithatë, përdorimi i mikro-hapjes përmes lakores së nxitimit të motorit hapës mund të ulë ndjeshëm zhurmën dhe dridhjet në sistem.
