Ang mga stepper motors ay isa sa mas simple na mga motors upang ipatupad sa mga disenyo ng electronics kung saan ang isang antas ng katumpakan at pagkukulang ay kinakailangan. Sa kasamaang palad, ang pagtatayo ng mga stepper motors ay naglalagay ng limitadong limitasyon sa bilis sa motor, mas mababa kaysa sa bilis ng elektroniko na makapag-drive ng motor. Kapag ang mataas na bilis ng operasyon ng isang stepper motor ay kinakailangan ang kahirapan ng pagpapatupad ay nagdaragdag bilang isang bilang ng mga kadahilanan magsimulang dumating sa upang i-play.
High Speed Stepper Motor Factors
Maraming mga kadahilanan ang nagiging makabuluhang mga disenyo at pagpapatupad ng mga hamon kapag stepper motors ay hinihimok sa mataas na bilis. Tulad ng maraming mga sangkap, ang pag-uugali ng tunay na mundo ng mga motorsiklo ng stepper ay hindi perpekto at isang malayo sumisigaw mula sa teorya. Ang bilis ng stepper motors max ay mag-iiba sa pamamagitan ng tagagawa, modelo, at inductance ng motor na may mga bilis ng 1000-3000 RPM na makamit (para sa mas mataas na bilis, servo motors ay isang mas mahusay na pagpipilian). Ang pangunahing mga kadahilanan na nakakaapekto sa stepper motor sa pagmamaneho sa mataas na bilis ay:
- Inertia - Anumang gumagalaw na bagay ay may pagkawalang-kilos na lumalaban sa pagbabago sa pagpabilis ng isang bagay. Sa mas mababang mga application ng bilis, posible upang simulan ang pagmamaneho ng isang stepper motor sa nais na bilis nang hindi nawawala ang isang hakbang. Gayunpaman, ang pagtatangka upang magmaneho ng isang load sa isang stepper motor sa mabilis na bilis agad ay isang mahusay na paraan upang laktawan ang mga hakbang at mawalan ng posisyon. Maliban sa sobrang magaan ang timbang na may kaunting mga inertial effect, ang isang stepper motor ay dapat umakyat mula sa mababang bilis hanggang mataas na bilis upang mapanatili ang posisyon at katumpakan. Ang mga advanced na kontrol sa stepper motor ay kasama ang mga limitasyon ng acceleration at estratehiya upang mabawi ang pagkawalang-kilos.
- Torque Curves - Ang metalikang kuwintas ng isang stepper motor ay hindi pareho para sa bawat bilis ng pagpapatakbo ngunit bumaba habang ang bilis ng pagtaas ng bilis. Ang dahilan para sa mga ito ay batay sa pagpapatakbo ng mga punong-guro ng mga stepper motors. Ang drive signal para sa stepper motors ay bumubuo ng isang magnetic field sa coils ng motor upang lumikha ng puwersa upang gumawa ng isang hakbang. Ang oras na kinakailangan ang magnetic field upang makabuo ng ganap na lakas ay depende sa inductance ng likaw, drive boltahe, at kasalukuyang limitasyon. Tulad ng pagtaas ng bilis ng pagmamaneho, ang oras na ang mga coils ay manatili sa kanilang buong lakas ay nagpapaikli at ang metalikang kuwaw ng motor ay maaaring makabuo ng mga patak.
- Drive Signal - Para mapakinabangan ang puwersa sa isang stepper motor, ang kasalukuyang signal ng drive ay dapat umabot sa pinakamataas na kasalukuyang drive at sa mga aplikasyon ng mataas na bilis na dapat itong gawin sa lalong madaling panahon. Ang pagmamaneho ng isang stepper motor na may mas mataas na boltahe na signal ay maaaring makatulong upang mapabuti ang metalikang kuwintas sa mataas na bilis na awtomatikong inilalapat sa pare-pareho ang kasalukuyang mga solusyon ng stepper driver.
- Dead Zone - Ang perpektong konsepto ng isang motor ay nagbibigay-daan ito upang ma-driven sa anumang bilis na may mas masahol na pagbawas ng metalikang kuwintas bilang ang mga pagtaas ng bilis. Sa kasamaang palad ang mga stepper motors ay kadalasang may patay na zone kung saan ang motor ay hindi makapag-drive ng load sa isang naibigay na bilis. Ito ay dahil sa taginting sa sistema at nag-iiba para sa bawat produkto at disenyo.
- Taginting - Ang mga stepper motors ay nagtutulak ng mga mekanikal na sistema at ang lahat ng mga mekanikal na sistema ay maaaring magdusa mula sa taginting. Ang pagkagumon ay nangyayari kapag tumutugma ang dalas ng pagmamaneho sa likas na dalas ng sistema at ang enerhiya na idinagdag sa sistema ay may kadalasan upang madagdagan ang panginginig ng boses nito at pagkawala ng metalikang kuwintas kaysa sa bilis nito. Sa mga application kung saan ang mga labis na vibrations ay magkakaroon ng mga isyu, lalo na mahalaga ang paghahanap at paglaktaw sa bilis ng motor stepper. Kahit na ang mga application na maaaring magparaya vibration ay dapat na maiwasan ang taginting kung saan posible dahil ito ay maaaring makabuluhang mas mababa ang buhay ng sistema.
- Sukat ng Hakbang - Ang mga stepper motors ay may ilang mga diskarte sa pagmamaneho na magagamit, kabilang ang micro stepping na nagpapahintulot sa mas maliit kaysa sa mga buong hakbang na gagawin ng motor. Ang mga micro hakbang na ito ay hindi nagbibigay ng mas mataas na katumpakan (sa halip na ang mga micro hakbang ay nabawasan ang katumpakan) ngunit ginagawa nila ang stepper motor operasyon mas tahimik sa mas mababang bilis. Ang mga stepper motors ay maaari lamang mapabilis nang mabilis, at ang motor ay hindi nakakaalam sa isang micro step o isang buong hakbang. Para sa buong bilis ng operasyon, ang pagmamaneho ng stepper motor na may mga buong hakbang ay madalas na kinakailangan. Gayunpaman, ang paggamit ng micro stepping sa pamamagitan ng stepper motor acceleration curve ay maaaring makabuluhang bawasan ang ingay at panginginig ng boses sa sistema.