La pérdida de sincronía se refiere a un pulso que no se desplaza a la posición especificada. El sobreimpulso es lo opuesto a la pérdida de sincronía, es decir, un desplazamiento más allá de la posición especificada.
motores paso a pasoSe utilizan frecuentemente en sistemas de control de movimiento donde el control es sencillo o se requiere bajo costo. La principal ventaja es que la posición y la velocidad se controlan en lazo abierto. Sin embargo, precisamente por ser un control en lazo abierto, la posición de la carga no recibe retroalimentación del lazo de control, y el motor paso a paso debe responder correctamente a cada cambio de excitación. Si la frecuencia de excitación no se selecciona correctamente, el motor paso a paso no podrá moverse a la nueva posición. La posición real de la carga presenta un error permanente con respecto a la posición esperada por el controlador; es decir, se produce un fenómeno de pérdida de paso o sobreimpulso. Por lo tanto, en el sistema de control en lazo abierto del motor paso a paso, cómo evitar la pérdida de paso y el sobreimpulso es fundamental para el funcionamiento normal del sistema.
Los fenómenos de desincronización y sobreimpulso ocurren cuandomotor paso a pasoarranca y se detiene, respectivamente. En general, el límite de la frecuencia de arranque del sistema es relativamente bajo, mientras que la velocidad de operación requerida suele ser relativamente alta. Si el sistema arranca directamente a la velocidad de funcionamiento requerida, debido a que la velocidad ha excedido el límite, la frecuencia de arranque y no puede arrancar correctamente, arrancando con un paso perdido, pudiendo no arrancar en absoluto, lo que resulta en una rotación bloqueada. Una vez que el sistema está en funcionamiento, si se alcanza el punto final, se detiene inmediatamente el envío de pulsos, de modo que se detiene inmediatamente; entonces, debido a la inercia del sistema, el motor paso a paso girará a la posición de equilibrio deseada por el controlador.
Para superar el fenómeno de pérdida de sincronización y sobreimpulso, se debe agregar un control de aceleración y desaceleración adecuado al arranque y parada. Generalmente utilizamos: una tarjeta de control de movimiento para la unidad de control superior, un PLC con funciones de control para la unidad de control superior, o un microcontrolador para la unidad de control superior para controlar la aceleración y desaceleración del movimiento, lo que permite superar el fenómeno de pérdida de sincronización y sobreimpulso.
En términos sencillos: cuando el controlador del motor paso a paso recibe una señal de pulso, acciona elmotor paso a pasopara girar un ángulo fijo (y ángulo de paso) en la dirección establecida. Se puede controlar el número de pulsos para controlar la cantidad de desplazamiento angular, para lograr el propósito de posicionamiento preciso; al mismo tiempo, se puede controlar la frecuencia de pulso para controlar la velocidad y aceleración de rotación del motor, para lograr el propósito de regulación de velocidad. El motor paso a paso tiene un parámetro técnico: frecuencia de arranque en vacío, es decir, el motor paso a paso en el caso de frecuencia de pulso en vacío puede arrancar normalmente el motor paso a paso en el caso de un arranque en vacío. Si la frecuencia de pulso es mayor que la frecuencia de arranque en vacío, el motor paso a paso puede no arrancar correctamente, o puede ocurrir pérdida de pasos o fenómeno de bloqueo. En caso de carga, el arranque debe ser más bajo. Si el motor va a girar a alta velocidad, la frecuencia de pulso debe tener un proceso de aceleración razonable, es decir, la frecuencia de arranque es baja y luego aumenta gradualmente hasta la alta frecuencia deseada con una cierta aceleración (la velocidad del motor aumenta gradualmente de baja a alta velocidad).
Frecuencia de arranque = velocidad de arranque × número de pasos por revolución.La velocidad de arranque en vacío se refiere a la velocidad de giro del motor paso a paso sin aceleración ni desaceleración, sin carga. Al girar, la inductancia de cada fase del devanado genera un potencial eléctrico inverso; cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será este potencial. Debido a este potencial, la frecuencia (o velocidad) del motor aumenta y la corriente de fase disminuye, lo que conlleva una reducción del par motor.
Supongamos que: el par de salida total del reductor es T1, la velocidad de salida es N1, la relación de reducción es 5:1 y el ángulo de paso del motor paso a paso es A. Entonces la velocidad del motor es: 5*(N1), entonces el par de salida del motor debe ser (T1)/5, y la frecuencia de funcionamiento del motor debe ser
5*(N1)*360/A, por lo que debe observar la curva característica momento-frecuencia: el punto de coordenadas [(T1)/5, 5*(N1)*360/A] no está por debajo de la curva característica de frecuencia (curva momento-frecuencia inicial). Si está por debajo de la curva momento-frecuencia, puede seleccionar este motor. Si está por encima de la curva momento-frecuencia, entonces no puede seleccionar este motor porque fallará o no girará en absoluto.
Para determinar el estado de funcionamiento, es necesario determinar la velocidad máxima. Si se determina, entonces se puede calcular según la fórmula proporcionada anteriormente (en función de la velocidad máxima de rotación y el tamaño de la carga, se puede determinar si el motor paso a paso elegido ahora es adecuado; de lo contrario, también se debe saber qué tipo de motor paso a paso elegir).
Además, el motor paso a paso en el arranque después de la carga puede permanecer sin cambios y luego aumentar la frecuencia, porquemotor paso a pasoLa curva de frecuencia de momento debería tener dos, una que debería ser la curva de frecuencia de momento de inicio, y la otra es la curva de frecuencia de momento fuera de la curva, esta curva representa el significado de: arrancar el motor a la frecuencia de inicio, después de completar el arranque se puede aumentar la carga, pero el motor no perderá el estado de paso; o arrancar el motor a la frecuencia de inicio, en el caso de carga constante, se puede aumentar adecuadamente la velocidad de funcionamiento, pero el motor no perderá el estado de paso.
Lo anterior constituye una introducción al problema de la pérdida de sincronismo y el sobreimpulso en los motores paso a paso.
Si desea comunicarse y colaborar con nosotros, ¡no dude en ponerse en contacto con nosotros!
Interactuamos estrechamente con nuestros clientes, escuchando sus necesidades y atendiendo a sus peticiones. Creemos que una colaboración mutuamente beneficiosa se basa en la calidad del producto y el servicio al cliente.
Fecha de publicación: 3 de abril de 2023