Motor stepper adalah salah satu motor mudah untuk dilaksanakan dalam reka bentuk elektronik di mana tahap ketepatan dan pengulangan diperlukan. Malangnya, pembinaan motor stepper meletakkan batasan kelajuan yang agak rendah pada motor, jauh lebih rendah daripada kelajuan elektronik boleh memandu motor. Apabila operasi berkelajuan tinggi motor stepper diperlukan, kesukaran pelaksanaan meningkat, kerana beberapa faktor mula masuk untuk bermain.
Faktor Motor Stepper Berkelajuan Tinggi
Beberapa faktor menjadi reka bentuk dan cabaran pelaksanaan penting apabila motor stepper didorong pada kelajuan tinggi. Seperti banyak komponen, tingkah laku dunia sebenar motor stepper tidak ideal dan jauh dari teori. Kelajuan maksimum motor stepper akan berubah mengikut pengilang, model, dan induktansi motor dengan kelajuan 1000-3000 RPM yang dapat dicapai (untuk kelajuan yang lebih tinggi, motor servo adalah pilihan yang lebih baik). Faktor-faktor utama yang mempengaruhi motor stepper memandu pada kelajuan tinggi adalah:
Inertia
Sebarang objek bergerak mempunyai inersia yang menentang perubahan pecutan objek. Dalam aplikasi kelajuan yang lebih rendah, mungkin untuk memulakan memandu motor stepper pada kelajuan yang dikehendaki tanpa kehilangan langkah. Walau bagaimanapun, cuba memacu beban pada motor stepper dengan kecepatan tinggi dengan segera adalah cara terbaik untuk melangkau langkah dan kehilangan kedudukan. Kecuali untuk beban yang sangat ringan dengan kesan inersia yang sedikit, motor stepper mesti naik dari kelajuan rendah ke kelajuan tinggi untuk mengekalkan kedudukan dan ketepatan. Kawalan motor stepper lanjutan termasuk batasan pecutan dan strategi untuk mengimbangi inersia.
Keluk Torque
Torsi motor stepper tidak sama untuk setiap kelajuan operasi tetapi jatuh apabila kelajuan melangkah meningkat. Sebab untuk ini adalah berdasarkan prinsip operasi motor stepper. Isyarat pemacu untuk motor stepper menghasilkan medan magnet dalam gegelung motor untuk menghasilkan daya untuk mengambil langkah. Masa yang diperlukan medan magnet untuk mencapai kekuatan penuh bergantung pada induktansi gegelung, voltan pemacu, dan had semasa. Apabila kelajuan memandu semakin meningkat, masa gegelung kekal pada kekuatan penuh mereka semakin berkurangan dan torsi motor boleh menghasilkan penurunan.
Isyarat memandu
Untuk memaksimumkan daya dalam motor stepper, arus isyarat pemacu mesti mencapai arus pemacu maksimum, dan dalam aplikasi berkelajuan tinggi, ini mesti dilakukan secepat mungkin. Memandu motor stepper dengan isyarat voltan yang lebih tinggi boleh membantu meningkatkan tork pada kelajuan tinggi yang secara automatik digunakan dalam penyelesaian pemacu stepper semasa yang berterusan.
Zon mati
Konsep yang ideal untuk motor membolehkan ia didorong pada sebarang kelajuan dengan semakin berkurangan tork apabila kelajuan meningkat. Malangnya, motor stepper sering mempunyai zon mati di mana motor tidak dapat memacu beban pada kelajuan tertentu. Ini adalah disebabkan oleh resonans dalam sistem dan berbeza untuk setiap produk dan reka bentuk.
Resonans
Motor stepper memandu sistem mekanikal dan semua sistem mekanik boleh mengalami resonans. Resonansi berlaku apabila kekerapan memandu sepadan dengan kekerapan semula jadi sistem dan tenaga yang ditambah kepada sistem cenderung meningkatkan getaran dan kehilangan tork daripada halajunya. Dalam aplikasi di mana getaran berlebihan akan mempunyai masalah, mencari dan melangkau ke atas kelajuan motor stepper resonans adalah sangat penting. Malah aplikasi yang boleh bertolak ansur dengan getaran harus mengelakkan resonansi di mana mungkin kerana ia dapat menurunkan hayat sistem.
Saiz Langkah
Motor stepper mempunyai beberapa strategi pemanduan yang ada, termasuk langkah mikro yang membolehkan lebih kecil daripada langkah penuh yang dibuat oleh motor. Ini langkah mikro telah menurun ketepatan, tetapi mereka membuat operasi motor stepper lebih tenang pada kelajuan yang lebih rendah. Motor stepper hanya boleh digerakkan dengan pantas, dan motor tidak melihat perbezaan dalam langkah mikro atau langkah penuh. Untuk operasi kelajuan penuh, memandu motor stepper dengan langkah penuh sering diperlukan. Walau bagaimanapun, dengan menggunakan mikro melangkah melalui lengkung pecutan motor stepper dapat mengurangkan bunyi dan getaran dalam sistem.
