Contrôle de l'accélération et de la décélération du moteur pas à pas

Moteur pas à pasprincipe de fonctionnement
Normalement, le rotor d'un moteur est un aimant permanent. Lorsque le courant traverse l'enroulement du stator, celui-ci produit un champ magnétique vectoriel. Ce champ magnétique entraîne le rotor en rotation selon un angle tel que la direction des deux champs magnétiques du rotor coïncide avec celle du champ du stator. Lorsque le champ magnétique vectoriel du stator tourne selon un angle,

Moteur pas à pasest une sorte de moteur à induction, son principe de fonctionnement est l'utilisation d'un circuit électronique, le courant continu dans une alimentation à temps partagé, un courant de contrôle de synchronisation multiphasé, avec ce courant pour l'alimentation du moteur pas à pas, le moteur pas à pas peut fonctionner correctement, le pilote est pour l'alimentation à temps partagé du moteur pas à pas, contrôleur de synchronisation multiphasé.

À chaque impulsion électrique d'entrée, le moteur effectue une rotation d'un pas vers l'avant. Le déplacement angulaire de sortie est proportionnel au nombre d'impulsions d'entrée, et la vitesse est proportionnelle à la fréquence des impulsions. En modifiant l'ordre d'excitation des enroulements, le moteur s'inverse. Vous pouvez ainsi contrôler le nombre d'impulsions, la fréquence et l'ordre d'excitation de chaque phase des enroulements du moteur pour contrôler la rotation du moteur pas à pas.

La précision du moteur pas à pas général est de 3 à 5 % de l'angle de pas et ne s'accumule pas.

Le couple d'un moteur pas à pas diminue à mesure que la vitesse augmente. 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.

Le moteur pas à pas peut fonctionner normalement à basse vitesse, mais s'il dépasse une certaine vitesse, il ne démarre pas et s'accompagne d'un sifflement.

Le moteur pas à pas a un paramètre technique : la fréquence de démarrage à vide, c'est-à-dire que le moteur pas à pas dans le cas d'une fréquence d'impulsion à vide peut être démarré normalement, si la fréquence d'impulsion est supérieure à la valeur, le moteur ne peut pas démarrer normalement, peut se produire hors phase ou blocage.

En cas de charge, la fréquence de démarrage doit être plus faible. Pour que le moteur atteigne une vitesse de rotation élevée, la fréquence d'impulsion doit suivre un processus d'accélération : la fréquence de démarrage est plus faible, puis augmente jusqu'à la fréquence élevée souhaitée (vitesse du moteur de basse à haute vitesse) avec une certaine accélération.

Pourquoi fairemoteurs pas à pasdoit être contrôlé avec réduction de vitesse
La vitesse d'un moteur pas à pas dépend de la fréquence d'impulsion, du nombre de dents du rotor et du nombre de battements. Sa vitesse angulaire est proportionnelle à la fréquence d'impulsion et synchronisée avec celle-ci. Ainsi, si le nombre de dents du rotor et le nombre de battements sont déterminés, la vitesse souhaitée peut être obtenue en contrôlant la fréquence d'impulsion. Le moteur pas à pas étant démarré grâce à son couple synchrone, la fréquence de démarrage est faible afin de ne pas perdre de pas. Plus la puissance augmente, plus le diamètre du rotor augmente, plus l'inertie augmente, et la fréquence de démarrage et la fréquence de fonctionnement maximale peuvent différer jusqu'à dix fois.

Les caractéristiques de fréquence de démarrage du moteur pas à pas permettent d'atteindre directement la fréquence de fonctionnement au démarrage, mais de démarrer progressivement à partir d'une faible vitesse jusqu'à la vitesse de fonctionnement. À l'arrêt, la fréquence de fonctionnement ne peut pas immédiatement chuter à zéro, mais la vitesse est réduite progressivement jusqu'à zéro.

Par conséquent, le fonctionnement d'un moteur pas à pas doit généralement passer par trois phases : accélération, vitesse constante et décélération. Ces phases doivent être aussi courtes que possible et la vitesse constante aussi longue que possible. En particulier pour les travaux exigeant une réactivité rapide, le temps de parcours du point de départ à la fin doit être le plus court possible, ce qui nécessite des phases d'accélération et de décélération aussi courtes que possible et une vitesse maximale à vitesse constante.

L'algorithme d'accélération et de décélération est une technologie clé du contrôle de mouvement et un facteur clé pour atteindre une vitesse et une efficacité élevées. En contrôle industriel, le processus de traitement doit être fluide et stable, avec un impact minimal sur la flexibilité ; il exige également des temps de réponse et une réactivité rapides. Afin de garantir la précision du contrôle et d'améliorer l'efficacité du traitement, et d'obtenir un mouvement mécanique fluide et stable, le traitement industriel actuel a cherché à résoudre ce problème clé. Les algorithmes d'accélération et de décélération couramment utilisés dans les systèmes de contrôle de mouvement actuels comprennent principalement : l'accélération et la décélération sur courbe trapézoïdale, l'accélération et la décélération sur courbe exponentielle, l'accélération et la décélération sur courbe en S, l'accélération et la décélération sur courbe parabolique, etc.

Accélération et décélération des courbes trapézoïdales
Définition : Accélération/décélération de manière linéaire (accélération/décélération de la vitesse de départ à la vitesse cible) avec un certain rapport

Formule de calcul : v(t)=Vo+at

Avantages et inconvénients : La courbe trapézoïdale se caractérise par un algorithme simple, une faible consommation d'énergie, une réponse rapide, un rendement élevé et une mise en œuvre aisée. Cependant, les phases d'accélération et de décélération uniformes ne sont pas conformes à la loi de variation de vitesse du moteur pas à pas, et la transition entre vitesse variable et vitesse uniforme n'est pas fluide. Par conséquent, cet algorithme est principalement utilisé dans les applications où les exigences en matière d'accélération et de décélération sont faibles.

Courbe exponentielle d'accélération et de décélération
Définition : Cela signifie accélération et décélération par fonction exponentielle.

Indice d'évaluation du contrôle de l'accélération et de la décélération :
1. L'erreur de trajectoire et de position de la machine doit être aussi faible que possible

2. Le processus de mouvement de la machine est fluide, la gigue est faible et la réponse est rapide

3, l'algorithme d'accélération et de décélération doit être aussi simple que possible, facile à mettre en œuvre et peut répondre aux exigences de contrôle en temps réel

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Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. est une entreprise de recherche et de production spécialisée dans la recherche et le développement de moteurs, la conception de solutions globales pour applications motrices, ainsi que le traitement et la production de produits moteurs. Depuis 2011, Changzhou Vic-tech Motor Technology Co., Ltd. est spécialisée dans la fabrication de micromoteurs et d'accessoires. Nos principaux produits sont les moteurs pas à pas miniatures, les motoréducteurs, les motoréducteurs à engrenages, les propulseurs sous-marins, ainsi que les contrôleurs et les variateurs de vitesse.

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