Un décalage de phase correspond à une impulsion manquée qui n'atteint pas la position spécifiée. Un dépassement correspond à l'inverse d'un décalage de phase, c'est-à-dire un déplacement au-delà de la position spécifiée.
Moteurs pas à pasIls sont souvent utilisés dans les systèmes de contrôle de mouvement où la commande est simple ou où un faible coût est requis. Leur principal avantage réside dans le contrôle de la position et de la vitesse en boucle ouverte. Or, précisément parce qu'il s'agit d'une commande en boucle ouverte, la position de la charge n'est pas répercutée sur la boucle de régulation, et le moteur pas à pas doit réagir correctement à chaque changement d'excitation. Si la fréquence d'excitation est mal sélectionnée, le moteur pas à pas ne pourra pas atteindre sa nouvelle position. La position réelle de la charge semble présenter une erreur permanente par rapport à la position attendue par le contrôleur, ce qui suppose un phénomène de désynchronisation ou de dépassement. Par conséquent, dans un système de contrôle en boucle ouverte pour moteur pas à pas, la prévention des pertes de pas et des dépassements est essentielle au bon fonctionnement du système.
Des phénomènes de déphasage et de dépassement se produisent lorsquemoteur pas à pasDémarrage et arrêt. En général, la fréquence de démarrage du système est relativement faible, tandis que la vitesse de fonctionnement requise est souvent élevée. Si le système est démarré directement à la vitesse de fonctionnement requise, la fréquence de démarrage ne peut pas démarrer correctement en raison d'un dépassement de la limite, ce qui entraîne un démarrage avec un pas perdu et un blocage de la rotation. Une fois le système en fonctionnement, si le point final est atteint, l'émission d'impulsions est immédiatement interrompue et l'arrêt est immédiat. Grâce à l'inertie du système, le moteur pas à pas tourne alors jusqu'à la position d'équilibre souhaitée par le contrôleur.
Afin de pallier les phénomènes de dépassement et de déphasage, il est nécessaire d'ajouter au système de démarrage/arrêt un contrôle d'accélération et de décélération adapté. Nous utilisons généralement une carte de contrôle de mouvement pour l'unité de commande supérieure, un automate programmable (API) avec fonctions de contrôle pour l'unité de commande supérieure et un microcontrôleur pour contrôler l'accélération et la décélération du mouvement afin de pallier le phénomène de dépassement et de déphasage.
En termes simples: lorsque le pilote pas à pas reçoit un signal d'impulsion, il pilote lemoteur pas à pasPour tourner à un angle fixe (et un angle de pas) dans la direction définie. Le nombre d'impulsions permet de contrôler le déplacement angulaire et d'obtenir un positionnement précis. La fréquence d'impulsions permet également de réguler la vitesse et l'accélération du moteur. Un moteur pas à pas possède un paramètre technique : la fréquence de démarrage à vide. Ainsi, le moteur peut démarrer normalement avec une fréquence d'impulsion à vide. Si la fréquence d'impulsion est supérieure à la fréquence de démarrage à vide, le moteur ne peut pas démarrer correctement, ce qui peut entraîner des pertes de pas ou un blocage. En cas de charge, la fréquence de démarrage doit être inférieure. Si le moteur doit tourner à grande vitesse, la fréquence d'impulsion doit avoir une accélération raisonnable, c'est-à-dire une fréquence de démarrage basse, puis une augmentation progressive jusqu'à la fréquence élevée souhaitée avec une certaine accélération (la vitesse du moteur passe de basse à haute vitesse).
Fréquence de démarrage = vitesse de démarrage × nombre de pas par tour.La vitesse de démarrage à vide correspond à la rotation directe du moteur pas à pas, sans accélération ni décélération, sans charge. Lorsque le moteur pas à pas tourne, l'inductance de chaque phase de son enroulement forme un potentiel électrique inverse ; plus la fréquence est élevée, plus ce potentiel électrique inverse est important. Sous son action, la fréquence (ou la vitesse) du moteur augmente et le courant de phase diminue, ce qui entraîne une diminution du couple.
Supposons que le couple de sortie total du réducteur soit T1, la vitesse de sortie soit N1, le rapport de réduction soit 5:1 et l'angle de pas du moteur pas à pas soit A. Alors la vitesse du moteur est : 5*(N1), alors le couple de sortie du moteur doit être (T1)/5, et la fréquence de fonctionnement du moteur doit être
5*(N1)*360/A, il faut donc observer la courbe caractéristique moment-fréquence : le point de coordonnées [(T1)/5, 5*(N1)*360/A] ne se trouve pas en dessous de la courbe caractéristique de fréquence (courbe moment-fréquence initiale). S'il est en dessous de la courbe moment-fréquence, vous pouvez sélectionner ce moteur. S'il est au-dessus, vous ne pouvez pas le sélectionner, car il manquera un pas, voire ne tournera pas du tout.
Déterminez-vous l'état de fonctionnement, vous avez besoin de la vitesse maximale déterminée, si elle est déterminée, vous pouvez alors calculer selon la formule fournie ci-dessus (en fonction de la vitesse de rotation maximale et de la taille de la charge, vous pouvez déterminer si le moteur pas à pas que vous choisissez maintenant est adapté, sinon vous devez également savoir quel type de moteur pas à pas choisir).
De plus, le moteur pas à pas au démarrage après la charge peut rester inchangé, puis augmenter la fréquence, car lemoteur pas à pasLa courbe de fréquence du moment devrait en fait avoir deux, vous avez cela devrait être la courbe de fréquence du moment de démarrage, et l'autre est hors de la courbe de fréquence du moment, cette courbe représente la signification de : démarrer le moteur à la fréquence de démarrage, après la fin du démarrage peut augmenter la charge, mais le moteur ne perdra pas l'état de pas ; ou démarrer le moteur à la fréquence de démarrage, dans le cas d'une charge constante, vous pouvez augmenter de manière appropriée la vitesse de fonctionnement, mais le moteur ne perdra pas l'état de pas.
Ce qui précède est l'introduction du moteur pas à pas hors cadence et du dépassement.
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Date de publication : 03/04/2023