Stepper ძრავები არის ერთ-ერთი მარტივი ძრავა ელექტრონიკის დიზაინში დასანერგად, სადაც საჭიროა სიზუსტისა და განმეორებადობის დონე. სტეპერ ძრავების კონსტრუქცია აწესებს ძრავას დაბალი სიჩქარის შეზღუდვას, უფრო დაბალია, ვიდრე ელექტრონიკის მიერ ძრავის მართვა. როდესაც საჭიროა სტეპერ ძრავის მაღალსიჩქარიანი მუშაობა, განხორციელების სირთულე იზრდება.
მაღალსიჩქარიანი სტეპერ ძრავის ფაქტორები
რამდენიმე ფაქტორი ხდება დიზაინისა და განხორციელების გამოწვევად, როდესაც მართავთ სტეპერ ძრავებს მაღალი სიჩქარით. ბევრი კომპონენტის მსგავსად, სტეპერ ძრავების რეალურ სამყაროში ქცევა იდეალური და შორს არ არის თეორიისგან.სტეპერ ძრავების მაქსიმალური სიჩქარე განსხვავდება მწარმოებლის, მოდელისა და ძრავის ინდუქციურობის მიხედვით, 1000 RPM-დან 3000 RPM-მდე სიჩქარით, როგორც წესი, მიღწევადია.
უფრო მაღალი სიჩქარისთვის სერვო ძრავები უკეთესი არჩევანია.
ინერცია
ნებისმიერ მოძრავ ობიექტს აქვს ინერცია, რომელიც ეწინააღმდეგება ობიექტის აჩქარების ცვლილებებს. დაბალი სიჩქარის აპლიკაციებში, შესაძლებელია სტეპერ ძრავის მართვა სასურველი სიჩქარით, ნაბიჯის გამოტოვების გარეშე. თუმცა, სტეპერ ძრავზე დატვირთვის დაუყონებლივ გადაადგილების მცდელობა შესანიშნავი გზაა ნაბიჯების გამოტოვებისა და ძრავის პოზიციის დასაკარგავად.
სტეპერ ძრავა დაბალი სიჩქარიდან მაღალ სიჩქარეზე უნდა გაიზარდოს პოზიციისა და სიზუსტის შესანარჩუნებლად, გარდა მსუბუქი დატვირთვებისა მცირე ინერციული ეფექტებით. სტეპერ ძრავის გაფართოებული კონტროლი მოიცავს აჩქარების შეზღუდვებს და ინერციის კომპენსაციის სტრატეგიებს.
ბრუნვის მრუდები
სტეპერ ძრავის ბრუნვის მომენტი არ არის იგივე ყველა საოპერაციო სიჩქარისთვის. ნაბიჯის სიჩქარის მატებასთან ერთად ის იკლებს.
სტეპერ ძრავების წამყვანი სიგნალი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს ძრავის კოჭებში, რათა შექმნას ძალა ნაბიჯის გადადგმისთვის. დრო, რომელიც სჭირდება მაგნიტური ველის სრულ სიძლიერეს ასვლას, დამოკიდებულია კოჭის ინდუქციურობაზე, ამძრავის ძაბვაზე და დენის შეზღუდვაზე. მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად, კოჭების სრული სიმტკიცით ყოფნის დრო მცირდება და ძრავის ბრუნვის მომენტი იკლებს.
ბოლო ხაზი
ამძრავის სიგნალის დენი უნდა მიაღწიოს მაქსიმალურ დრაივის დენს, რათა მაქსიმალურად გაზარდოს ძალა სტეპერ ძრავში. მაღალსიჩქარიან აპლიკაციებში მატჩი უნდა მოხდეს რაც შეიძლება სწრაფად. უფრო მაღალი ძაბვის სიგნალის მქონე სტეპერ ძრავის მართვა ხელს უწყობს ბრუნვის გაუმჯობესებას მაღალი სიჩქარით.
მკვდარი ზონა
ძრავის იდეალური კონცეფცია საშუალებას აძლევს მას მართოს ნებისმიერი სიჩქარით, უარეს შემთხვევაში, ბრუნვის შემცირებით სიჩქარის მატებასთან ერთად. თუმცა, სტეპერ ძრავები ხშირად ავითარებენ მკვდარ ზონას, სადაც ძრავა ვერ ატარებს დატვირთვას მოცემული სიჩქარით.მკვდარი ზონა წარმოიქმნება სისტემაში რეზონანსისგან და განსხვავდება ყველა პროდუქტისა და დიზაინისთვის.
რეზონანსი
Stepper ძრავები მართავენ მექანიკურ სისტემებს და ყველა მექანიკური სისტემა შეიძლება განიცდიდეს რეზონანსს. რეზონანსი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც მართვის სიხშირე ემთხვევა სისტემის ბუნებრივ სიხშირეს. სისტემისთვის ენერგიის დამატება უფრო მეტად ზრდის მის ვიბრაციას და ბრუნვის დაკარგვას, ვიდრე სიჩქარეს.
აპლიკაციებში, სადაც ზედმეტი ვიბრაცია პრობლემურია, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია რეზონანსული სტეპერ ძრავის სიჩქარის პოვნა და გამოტოვება. აპლიკაციებმა, რომლებიც მოითმენს ვიბრაციას, უნდა მოერიდონ რეზონანსს, სადაც ეს შესაძლებელია. რეზონანსს შეუძლია სისტემა მოკლევადიან პერსპექტივაში გახადოს ნაკლებად ეფექტური და დროთა განმავლობაში შეამციროს მისი სიცოცხლე.
საფეხურის ზომა
Stepper ძრავები იყენებს მართვის რამდენიმე სტრატეგიას, რომელიც ეხმარება ძრავას მოერგოს სხვადასხვა დატვირთვას და სიჩქარეს. ერთ-ერთი ტაქტიკა არის მიკრო საფეხურები, რაც ძრავს საშუალებას აძლევს სრულ ნაბიჯებზე ნაკლები გააკეთოს.ეს მიკრო საფეხურები გთავაზობთ შემცირებულ სიზუსტეს და ხდის სტეპერ ძრავის მუშაობას უფრო ჩუმად დაბალ სიჩქარეზე.
Stepper ძრავებს შეუძლიათ მხოლოდ ასე სწრაფად იმოძრაოს და ძრავა ვერ ხედავს განსხვავებას მიკროსაფეხურსა და სრულ ნაბიჯში. სრული სიჩქარით მუშაობისთვის, ჩვეულებრივ მოგინდებათ სტეპერ ძრავის მართვა სრული ნაბიჯებით. თუმცა, სტეპერ ძრავის აჩქარების მრუდის მეშვეობით მიკრო საფეხურის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ხმაური და ვიბრაცია სისტემაში.
