Резонансът на стъпковия мотор

Стъпкови двигатели, характерни нежелан ефект, наречен резонанс. Ефектът се проявява под формата на внезапен спад на въртящия момент за някои цени. Това може да доведе до пропуснати стъпки и загуба на синхрон. Ефектът се проявява по отношение на стъпки честота съвпада с естествен резонансната честота на мотора.

Когато двигателят прави стъпка, роторът не се веднага към новата позиция, и изпълнява успокояван трептене. Фактът, че системата ротор - магнитното поле - статора може да се разглежда като пружина махало, честота на трептене на които зависи от момента на инерция на ротор (плюс натоварване) и големината на магнитното поле. Поради сложната конфигурация на магнитното поле, резонансната честота на ротора зависи от амплитудата на колебание. С намаляване на честотата се увеличава амплитудата, доближавайки малка амплитуда честота, която е по-просто изчислява количествено. Тази честота зависи от ъгъла на терена и отношението въртящ момент на инерционния момент на ротора. По-голяма точка на задържане и по-малък инерционен момент да доведе до увеличаване на резонансната честота.

Най-резонансната честота се изчислява по формулата:

където F0 - резонансна честота,
N - броят на пълните стъпки на оборот,
TH - време на задържане, използван за контрол и настоящите фази метода,
JR - инерционен момент на ротора,
JL - натоварване инерционен момент.

Трябва да се отбележи, че резонансната честота определя инерционният момент на самия ротор на двигателя плюс инерцията на товара свързан с вала на двигателя. Ето защо, резонансната честота на разтоварени ротора на двигателя, която е сред най-параметри понякога има малка практическа стойност, тъй като всеки товар, свързан към двигателя, тази честота ще се промени.

На практика ефект резонанс води до трудности, когато се работи с честота близо до резонанса. Момент на резонансна честота е равна на нула и без специални мерки стъпков мотор по време на ускорение не може да премине резонансна честота. Във всеки случай, явлението резонанс може значително да влоши характеристиките на точността на устройството.

При системи с ниски загуби на затихване, съществува риск от стъпки или увеличаване на шума, когато двигателят работи в близост до резонансната честота. В някои случаи могат да се появят проблеми при хармоници на основната честота на резонанс.

Когато не се използва режим microstepping, основната причина за трептения е периодично въртене на ротора. При извършване на стъпка ротор тяга докладвани някои енергия. Този тласък колебае. Енергията, която се съобщава на режима на ротор polushagovom е около 30% от пълната стъпка власт. Следователно polushagovom режим вибрация амплитуда е по същество по-малко. В стъпка режим microstepping при всеки 1/32 основни microsteps със само 0,1% от пълната стъпка власт. Ето защо, в резонанс явление режим microstepping почти незабележимо.

За борба с резонанса можете да използвате различни методи. Например, използването на еластични материали, когато механичната връзка свързване на товара. Еластичният материал допринася за поглъщане на енергия в резонансната система, което води до затихване на паразитни трептения. Друг метод е използването на вискозно триене. Произведени специални клапи, при което в рамките на кухия цилиндър попълнено vyaDlya борба резонанс могат да използват различни методи. Например, използването на еластични материали, когато механичната връзка свързване на товара. Еластичният материал допринася за поглъщане на енергия в резонансната система, което води до затихване на паразитни трептения. Друг метод е използването на вискозно триене. Произведени специални клапи, при което в рамките на кухия цилиндър напълнен с вискозен силиконов грес, метален диск може да се върти. По време на въртенето на тази система с ускоряване на диска изпитва вискозно триене, които ефективно забавя система.

Има електрически методи за справяне с резонанс. Осцилиращ ротора води до EMF в намотките на статора. Ако късо съединение ликвидация, което на този етап не се използва, това ще доведе до затихване на резонанса.

И накрая, съществуват методи за справяне с резонанс на нивото на алгоритъма на шофьора. Например, може да се използва факта, че по време на работа с две фази включени резонансна честота около 20% по-висок от един активиран фаза. Ако резонансна честота е известно точно, то може да се осъществи, промяна на режима на работа.

Ако е възможно, когато се пуска и спира необходимостта от използване на по-висока честота резонанс. Увеличаването на инерционният момент на резонансна честота намалява ротор натоварване.
Най-ефективната мярка за контролиране на резонанса е използването на режим microstepping.