Contrôle d'accélération et de 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 avance d'un pas. 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 sa vitesse augmente. Lors de sa rotation, 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 démarrer normalement, si la fréquence d'impulsion est supérieure à la valeur, le moteur ne peut pas démarrer normalement, peut se produire en décalage ou en blocage.

En cas de charge, la fréquence de démarrage doit être plus basse. 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 basse, 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 une 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. En particulier, lorsque la puissance augmente, le diamètre du rotor augmente, 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 chuter immédiatement à zéro, mais la vitesse est réduite progressivement jusqu'à zéro à grande vitesse.

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 durée à 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 minimal, ce qui nécessite des phases d'accélération et de décélération minimales et une vitesse maximale à vitesse constante.

Les algorithmes d'accélération et de décélération constituent 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, les algorithmes de traitement industriel actuels ont pour objectif de 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 courbes trapézoïdales, exponentielles, en S et paraboliques.

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 respectent pas 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 capable de répondre aux exigences de contrôle en temps réel.

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