Me pehea te mahi a te taraiwa motika hiko

Ko nga punaha whakahaere nekehanga hou e tono ana kia tino tika me te mana pono. Ko nga microcontrollers paerewa me nga kaiwhakahaere arorau ka taea te whakarite (PLCs) e tiritiri ana i te herenga taputapu tino nui. Kaore e taea e raatau te tuku i te ngaohiko teitei me te ngaohiko nui e tika ana hei whakakaha tika i nga hiko hiko stepper. Kei te hiahia koe i tetahi waahanga takawaenga motuhake hei whakawhiti i tenei aputa kaha.

Whakauruhia te taraiwa motoka . Ka whakamaoritia e tenei taputapu hiranga nga tohu arorau iti-kaha ki roto i te waa tika, nga whakaputanga mana teitei. Ki te kore, kare noa to motini ka huri, ka mau ranei i tona turanga. I tenei ra, kei te aro nui taatau ki te maarama ki enei miihini hiko o roto.

Ko te tino mohio ki te mahi o enei waahanga he mea nui hei tohu i te taputapu tika. Ka ako koe me pehea te aukati i te mate taipana ohorere i te tere tere. Ka tirotirohia hoki me pehea te karo i nga ngoikoretanga o te punaha kino na te haruru o te roopu-waenganui, te taumahatanga o te waiariki. Kia rukuhia nga maataapono miihini matua e kawe ana i enei waahanga ahumahi.

Nga Taketake matua

• Ka mahi te taraiwa motika hiko ma te whakaraupapa i nga putere o naianei ki nga wahanga motuka i runga i te hikoi iti-ngaohiko me nga tohu arorau aronga.

• Ko nga tono ahumahi o naianei kei te whakawhirinaki nui ki nga puku o naianei (chopper) kaua ki nga puku ngaohiko tuturu mo te taipana tere teitei.

• Ka whakamahia e te Microstepping nga ia wahanga ohanga hei whakaiti i te haruru me te whakapai ake i te maeneene o te nekehanga, ahakoa e tika ana ki te tatau i te taipana-mate.

• Ko te arotakenga tika me taurite ki te whakatauranga o naianei tonu o te taraiwa motuka, te kaha tohanga waiariki, me te atanga whakahaere ki te taiao tono tika.

Te Tikanga Matua: Te Whakamaori i te Arorau ki te Motini

Kia mohio ai koe ki te whakahaere nekehanga, me mapi koe i te rerenga tohu. Ko nga punaha e whakawhirinaki ana ki te arowhai kaha ki te neke haumaru i nga kawenga miihini. Ka wehe te hoahoanga i te arorau whakatau mai i te tuku hiko taumaha.

Anei te rerenga mekameka tohu paerewa:

1. Ko te Kaiwhakahaere (Roro): Ka whakaputa i nga ngaohiko arorau ngaohiko iti i runga i nga korero mo te nekehanga.

2. Te Atekōkiri (Muscle): Ka panui i nga tohu arorau me te huri i te hiko ngaohiko tiketike.

3. Te Motini (Actuator): Ka whiwhi i te ia taumaha ki roto i ona roera hei whakaputa i te mana hiko.

Ka korero te kaiwhakahaere ki te taraiwa motuka ma te whakamahi i te atanga paerewa. Ko te kawa tino noa e whakawhirinaki ana ki nga tohu Taahiraa me te Aronga (Step/Dir). Ko te pine 'Step' hei karaka. I nga wa katoa ka whiwhi tenei titi i te pupuhi o te mata, ka whakaohohia e te taraiwa he waahanga whakawhiti. Kotahi te patere he rite ki te hikoi motini kotahi.

Ko te pine 'Dir' e tohu ana i te raupapa raupapa. Ka taea e te tohu teitei te whakahau i te hurihanga karaka (CW). Ko te tohu iti ka huri i te raupapa mo te huri-a-karaka (CCW). Ko te auau o te hikoi hiko ka whakatau i to tere motini.

I roto i te taraiwa, he ara iahiko e kiia nei ko te piriti-H e mahi ana i te hiki taumaha. E rua nga awhi porowhita motuhake o nga motuka hiko hikoi. Ma te whakakaha i enei piu ka hangaia he hikohiko. Ko te piriti-H e wha nga huringa hiko, te nuinga o nga MOSFET, kua whakaritea i roto i te whirihoranga 'H' huri noa i te porowhita kotahi.

Ma te whakatuwhera me te kati i nga takirua motuhake o enei transistors, ka whakahaerehia e te taraiwa te huarahi tika o te rere o naianei. Ko te hurihanga o te ia ka huri te polarity autō o te niho stator. Ko te raupapatanga o enei hurihanga polarity puta noa i nga coils maha ka akiakihia te rotor ki te whakatiaro me te hikoi whakamua. Ko te hurihanga tika e whakaatu ana i te mahi taketake o ia taraiwa hou.

Nga Hangahanga Atekōkiri Motika Matua (Nga waahanga otinga)

Ko te tikanga e whakamahia ana ki te pana i te ia ki roto i nga motuka motuka ka tino pa ki te mahi. Ka whakarōpūhia e nga miihini nga puku ki nga hoahoanga motuhake e rua i runga i o raatau tikanga tuku hiko.

Ngaohiko Tonu (L/R) Puku

He maha nga wa ka whakamahia e nga punaha tuku iho nga puku ngaohiko. Ko enei iahiko ka tono i te ngaohiko tuku hiko tika puta noa i te motuka awhiowhio. Ka whakawhirinaki katoa ratou ki te aukati o roto o te motuka ki te whakaiti i te nui o te waa tonu.

Ahakoa he tino ngawari, ka pa ki a ratou he herenga tinana. Ko nga porowhita motopaika te mahi hei kaiwhakauru. Ko te inductance te aukati i nga huringa tere o te iahiko hiko. Ka ngana ana te taraiwa ki te huri i te porowhita, ka tere te tere o te ia. I nga tere iti, ka pai tenei.

I nga tere hurihuri nui, ka tere te huri o te taraiwa i nga waahanga. Na te inductance, kare rawa te ia e eke ki tona uara teitei i mua i te puta o te huringa o muri. No reira, ka tino heke te taipana tere-tere. He iti noa nga miihini e kii ana i nga puku ngaohiko tonu mo nga miihini tika hou.

Nga Puku O Naianei (Chopper).

Ko nga tono o naianei e whakawhirinaki ana ki te hoahoanga o naianei tonu. E mohiotia whānuitia ana enei ko te puku tapatapahi. Engari ki te whakamahi i te ngaohiko pumau, ka whakamahia e nga puku tapatapahi te Pulse-Width Modulation (PWM) ki te aro turuki me te whakahaere i nga putanga.

Ka rere nga puku tapatapahi i runga i te ngaohiko tuku teitei ake i te whakatauranga ingoa o te motuka. Ko tenei ngaohiko teitei ka mahi hei hama. He tere rawa te kuhu i te naianei ki roto i te coil inductive. Ka aro turuki tonu te taraiwa i te pikinga o te ia ma te whakamahi i te parenga o roto.

Ina pa ana te naianei ki te rohe kua tautuhia, ka 'tapahi' te taraiwa, ka whakaweto ranei i te hiko inamata. I te mea ka pirau noa te naianei, ka whakahurihia e te taraiwa te hiko. Ko tenei huringa whakawhiti tere e mau tonu ana i te waa toharite. Na roto i te tere tere o te inductance, ka mau tonu nga puku tapatapahi i nga taumata taipana teitei ahakoa i nga RPM tino nui. E tohu ana ratou i te paerewa ahumahi tino.

Ko nga Hangarau o te Microstepping me nga Whakawhitinga Mahi

Ko nga punaha nekehanga moata i whakawhirinaki ki te hurihanga-katoa, haurua-taahiraa ranei. I ka katoa, kua mutu katoa te au. Ko tenei huarahi matihiko ka hanga i nga nekehanga kino me nga nekehanga. Ka whakaotihia e te Microstepping tenei ma te whakauru i nga mahi tairitenga ki roto i te punaha matihiko.

Ko te Microstepping te whakarereke i te mahi a te piriti-H. Engari i te huri-rua, ka whakaputahia e te taraiwa nga ia wahanga orite. Ka whakahurihia te ia i roto i nga roera e rua ma te whakamahi i nga ngaru ngaru me te cosine. Ma te whakakaha i nga porowhita e rua i te wa kotahi ki nga owehenga tauwhāiti, ka taurite nga mana autō. Ma tenei ka taea e te rotor te pupuri i nga waahi i waenga i nga niho stator tinana.

E 200 nga hikoinga tinana mo te nekeneke paerewa mo ia hurihanga. Ma te whakamahi i te 1/16 microstepping, ka whakahau te taraiwa 3,200 nga tuunga hiko mo ia hurihanga.

Kia arotakehia e tatou nga ahuatanga-ki-nga hua o tenei hangarau:

• Ko te Painga: Ko te Microstepping he tino whakaiti i te wiri miihini iti-tere. Ka whakaitihia te resonance waenga-waenganui e kitea ana i te 100 ki te 200 RPM. Ka tino maeneene te ahua oro oro, ka whakakore i nga haruru oro oro o te hikoi.

• Te Moreatanga: He maha kei te whakapoauau i te whakatau hiko me te tika o te miihini. Ko te microstepping teitei ake karekau e kii i te tuunga tinana tika. I tua atu, he nui te mate taipana pupuri. Ko te taipana taapiri ka puta i waenga i te 1/32 microstep he 5% noa iho o te taipana o te hikoinga. Mena ka nui ake te waku hihiko, nga uta o waho ranei i tenei uara taipana iti, ka kore te motini e neke. Ka pekehia e ia nga microsteps tae noa ki te kapo atu ki te tuunga poupou e whai ake nei.

Ahu Aromatawai mo te Whakaritea i te Atekōkiri Motini

Ko te whiriwhiri i te waahanga tika me aro turuki te arowhai pangarau. E kore e taea e koe te matapae noa i nga whakaritenga. Ko te pono o te punaha ka whakawhirinaki katoa ki te whakarite i te kaha o te taraiwa ki te motuka me te taiao whakahaere.

Rūma Hiko me te Hototahi

Me arotake koe i nga whakatauranga o naianei tonu me te tihi o naianei. Ko nga papaarangi motuka e tohu ana i te waahanga o naianei. Ko te whakatauranga RMS haere tonu o to taraiwa me noho pai ki runga ake ranei i tenei whakaritenga. Ko te kowhiri i tetahi waahanga iti ka arahi ki te wera wera kino.

He mea tino nui te whakahiato ngaohiko. Hei whakanui ake i te mahi tere-tere, ka tatau koe i te ngaohiko tino pai i runga i te whakaurunga motuka. Ko te tauira hangarau noa e tohu ana i te ngaohiko morahi kia 32 ka whakareatia ki te putake tapawha o te urunga porowhita i roto i nga mano mano. Kaua e neke ake i te ngaohiko pakaru o te motini, kei tupono koe ki te pakaru o roto me te kore tonu.

Whakahaere Weariki me te Tiaki

Ka puta te wera nui o te au teitei. I te wa e arotake ana i nga waahanga, tirohia te aukati o roto o nga MOSFET-H-piriti, e mohiotia ana ko RDS(on). He iti ake te uara RDS(i runga) he iti ake te mana ka marara hei wera i te wa e huri ana.

Ko te pono o te ahumahi e hiahia ana ki nga waahanga haumaru kua hangaia. Ko nga tikanga herenga tino nui ko te kati waiariki hei aukati i nga waahanga whakarewa. Ko te whakamarumaru o naianei (OCP) ka whakaora i te poari mena ka puta he ara iahiko poto i roto i te waea motuka. Ko te maukati i raro i te ngaohiko (UVLO) ka aukati i te whanonga pohehe i te wa e tohe ana te mana hiko ki te whai i nga tono whakatere ohorere.

Nga Atanga Whakahaere me te Whakauru

Pehea te Ko nga korero a te taraiwa motuka e tohu ana i te uaua o te punaha. He pai rawa te mahi a nga miihini ngawari me nga atanga Tuke/Dir. Kei te tautokohia e te nuinga o nga kaiwhakahaere katoa.

Ko nga taiao aunoa matatini e hiahia ana ki nga puku mohio. Ka whakamahi enei i nga kawa whakawhitiwhiti korero ahumahi penei i te SPI, EtherCAT, CANopen ranei. Ko enei whatunga ka taea e te PLC pokapū te whakatika i nga ia rere i runga i te rere. Ka whakarato ano hoki ratou i nga tātaritanga-a-waa, ka ripoata i nga whakatupato i runga ake i te pāmahana, i nga motuka motuka ranei ka hoki tonu ki te kaiwhakahaere.

Nga Morearea Whakatinana me te Raparongoa Pūnaha

Ahakoa ka taka nga taputapu kua tohua ki te he te whakaurunga. He maha nga ahuatanga hiko nui e whakangaro ana i nga puku whakahaere kino.

Ko nga koikoi ngaohiko inductive he riri nui. E mohiotia ana ano ko te Back EMF (Electromotive Force), ka puta tenei ina huri a ringa nga ope o waho i te motuka. Ko te motini hurihuri te mahi hei kaihanga. Ka tukuna e ia te ngaohiko nui kaore i whakaritea ki muri ki nga putanga taraiwa. Ka pakaru tonu nga MOSFET putanga. Ko te momotu i te motuka e arahi ana i te wa e kaha ana te toha hiko ka pa he mate rite. Me whakauru nga punaha ki nga diodes flyback o waho, me whakawhirinaki ranei ki te pehi ngaohiko taimana kua hangaia.

Ko te whakahaere i te haruru-waenganui me aro ki te wa tatūnga. Ko nga motuka stepper he rite ki nga punaha puna-papatipu. I etahi iarere motuhake, ka whakahihiko nga pire hikoi i te auau haruru maori o te punaha. Ka ngaro te tukutahitanga o te motoka ka mutu ka kaha. Ko nga taraiwa kaore e pai ana ki te whakanui i tenei take. Me whiriwhiri koe i nga taraiwa e mau ana ki te whakamaarama hiko kaha, ki te whakangao-a-te-a-te-a-te-whakaaroha hei pana marie i enei rohe tere raru.

Ko te hototahi irahiko (EMC) me nga take papa whenua e mate ana i te maha o nga hangahanga. Ko te tapatapahi PWM auau teitei ka puta te haruru hiko nui. He ngawari tenei haruru ka uru ki roto i nga raina arorau ngaohiko-iti/Dir, na te mea ka panuihia e te kaiwhakahaere nga hikoinga teka. Ka whakaitihia e koe tenei ma te whakamahi i nga paerewa waea kaha. Whakamahia nga waea takirua miro mo nga hononga motuka katoa. Whakaritea te whakamarumaru taura tika kia herea ki te whenua i tetahi pito anake. Ka mutu, whakawhāitihia nga puku e whakaatu ana i nga whakaurunga arorau opto-taratahi hei wehe i te papa hiko haruru mai i te papa whakahaere ngawari.

Whakamutunga

Ko te taraiwa motika stepper ehara i te waahanga taonga ngawari. Ka noho hei huānga turanga e tohu ana i te tino tika, te tere, me te pono o to punaha whakahaere nekehanga katoa. Ma te mohio ki nga miihini o roto penei i te whakawhiti H-piriti me te tapatapahi o naianei PWM ka whakamana koe ki te whakatau i nga whakatau miihini mohio.

Whaia te arorau whakaraarangi poto. Tuatahi, whakatauhia te naianei tonu e hiahiatia ana e to wahanga motuka. Tuarua, tatauhia te ngaohiko tuku tino pai i runga i te inductance coil ki te whakapumau i te taipana tere. Tuatoru, arotake i te taiao tohanga waiariki me te whiriwhiri i te atanga whakahaere e tika ana. Ka mutu, me whakarite kia mau nga ahuatanga whakamarumaru kia kore ai e pakaru te hiko.

Ko to taahiraa e whai ake nei me whakawhiti korero mo nga papaaarangi motuka motuhake ki nga tohu taraiwa kua whakamanahia. I mua i te whakauru ki te hoahoa whakamutunga, nuku tika ki roto i te wahanga tauira ma te whakamahi i te poari arotake hei whakamatautau i nga korero whakangao i raro i nga kawenga miihini o te ao.

FAQ

P: Ka taea e au te whakahaere i tetahi taraiwa motopaika i runga tonu i tana reanga teitei?

A: Kao. Me wehewehe koe i waenga i nga whakatauranga teitei teitei me te haumaru haere tonu o te whakahaere RMS. Ko te oma i te reanga tino teitei ka puta te wera nui. Ma tenei ka whakaweto i te waiariki, ka rahua ranei te waahanga o mua. Tīpakohia he puku kei roto i te awhe mahi haumaru e hiahiatia ana.

Q: He aha te mea ka wera rawa taku taraiwa motika hiko?

A: Ko te tapatapahi o naianei ka puta te wera na te aukati MOSFET. Ahakoa he mea noa te mahi mahana, ko te wera nui he tohu take. Ko nga take noa ko te koretake o te wera, te ngoikore o te hau o te rūnanga, te whakarite ranei i te tepe o naianei ki runga ake i te motuka e hiahiatia ana mo te utaina. Whakaititia te tautuhinga onāianei ki te kore e hiahiatia te taikaha taikaha.

P: Ka taea e te kaiarataki motoka bipolar te whakahaere i te motini hiko unipolar?

A: Ae, me waea tika koe. Ko nga motuka unipolar e ono, e waru ranei nga waea. Hei whakamahi i te taraiwa bipolar hou, ka wareware noa koe ki nga waea tap pokapū i runga i te motuka 6-waea. Ka honoa e koe nga pito o te kapi katoa. Ma tenei ka huri te motini ki te whirihoranga raupapa takirua paerewa.

P: Ka aha mena ka nui ake taku ngaohiko tuku hiko i te ngaohiko whakatau o te motuka?

A: He tino painga tenei. Ko nga taraiwa a Chopper he kaha ki te whakahaere i te waa ma te whakamahi i te whakawhiti PWM. Ko te ngaohiko teitei ka kaha ake te tere o te ia ki roto i nga porowhita inductive, ka hinga te aukati hiko. Ma tenei ka pupuri i te taipana teitei i nga RPM teitei. I te mea ka noho koe i roto i te reanga ngaohiko teitei o te taraiwa, he tino haumaru.