Stepper မော်တာများတုံ့ပြန်ချက် ကိရိယာများ (ဆိုလိုသည်မှာ ကွင်းဖွင့်ထိန်းချုပ်မှု) ကို အသုံးမပြုဘဲ အမြန်နှုန်းထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် နေရာချထားခြင်း ထိန်းချုပ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ဤ drive ဖြေရှင်းချက်သည် စျေးသက်သာပြီး စိတ်ချရသည်။ အလိုအလျောက်စက်ကိရိယာများတွင်တူရိယာများ၊ stepper drive ကိုအလွန်တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့သည်။ သို့သော် အသုံးပြုသူများစွာသည် သင့်လျော်သော stepper motor ကိုမည်သို့ရွေးချယ်ရမည်၊ stepper drive ၏အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ကိုမည်သို့ပြုလုပ်ရမည်နည်း (သို့) နောက်ထပ်မေးခွန်းများရှိသည်။ ဤစာတမ်းတွင် stepper motor အင်ဂျင်နီယာအချို့၏အတွေ့အကြုံကိုအသုံးပြုခြင်းအပေါ်အာရုံစိုက်ပြီး stepper motors များရွေးချယ်ခြင်းအကြောင်းကိုဆွေးနွေးထားသည်၊ automation ပစ္စည်းများတွင် stepper motor များရေပန်းစားလာမှုကိုကိုးကားရန်အတွက်အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုအနေဖြင့်မျှော်လင့်ပါသည်။
၁။ နိဒါန်းstepper မော်တာ
stepper motor ကို pulse motor သို့မဟုတ် step motor အဖြစ်လည်းလူသိများသည်။ input pulse signal အရ excitation state ကို ပြောင်းလဲလိုက်တိုင်း ထောင့်တစ်နေရာမှ ရွေ့လျားပြီး excitation state မပြောင်းလဲသောအခါ အချို့သော အနေအထားတွင် တည်နေပါသည်။ ၎င်းသည် stepper motor သည် input pulse signal ကို output အတွက် သက်ဆိုင်ရာ angular displacement အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲနိုင်စေပါသည်။ input pulses အရေအတွက်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် အကောင်းဆုံး positioning ကိုရရှိရန်အလို့ငှာ အထွက်၏ angular displacement ကို တိကျစွာ ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်၊ နှင့် input pulses များ၏ ကြိမ်နှုန်းကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် သင်သည် output ၏ angular speed ကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး speed regulation ၏ ရည်ရွယ်ချက်ကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ 1960 ခုနှစ်နှောင်းပိုင်းတွင်၊ လက်တွေ့ကျသော stepper မော်တာအမျိုးမျိုးကိုစတင်ပေါ်ပေါက်လာခဲ့ပြီးနောက်ဆုံးနှစ် 40 တွင်အရှိန်အဟုန်ဖြင့်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်ကိုတွေ့မြင်ခဲ့သည်။ Stepper motor များသည် DC motors များ၊ asynchronous motors များ နှင့် synchronous motors များ ကို အခြေခံ မော်တာ အမျိုးအစား တစ်ခု ဖြစ်လာ နိုင်သည် ။ Stepper မော်တာ အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်- ဓာတ်ပြုမှု (VR အမျိုးအစား)၊ အမြဲတမ်းသံလိုက် (PM အမျိုးအစား) နှင့် ဟိုက်ဘရစ် (HB အမျိုးအစား)။ ဟိုက်ဘရစ် stepper motor သည် ပထမ stepper motor ၏ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ stepper motor တွင် ရဟတ် core (ရဟတ် core၊ အမြဲတမ်း သံလိုက်၊ shaft၊ ball bearings)၊ stator (winding၊ stator core)၊ ရှေ့နှင့် နောက် ဆုံး caps စသည်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ ပုံမှန် two-phase hybrid stepper motor တွင် stator အကြီး 8 ချောင်း၊ သေးငယ်သော သွား 40 နှင့် သွား 50 ရှိသော ရဟတ်တစ်ခု၊ အဆင့်သုံးဆင့်မော်တာတွင် ကြီးမားသောသွား 9 ချောင်း၊ သေးငယ်သောသွား 45 ချောင်းနှင့် သေးငယ်သွား 50 ရှိသော ရဟတ်တစ်ခုပါရှိသည်။
2၊ ထိန်းချုပ်မှုနိယာမ
ဟိstepper မော်တာပါဝါထောက်ပံ့မှုသို့ တိုက်ရိုက်မချိတ်ဆက်နိုင်ပါ၊ လျှပ်စစ်ခုန်နှုန်းအချက်ပြမှုများကို တိုက်ရိုက်မခံယူနိုင်ပါ၊ ၎င်းအား power supply နှင့် controller နှင့် အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်ရန် အထူးကြားခံစနစ်ဖြင့် နားလည်ရမည်ဖြစ်ပါသည်။ stepper motor driver ကို ယေဘူယျအားဖြင့် ring distributor နှင့် power amplifier circuit တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ring divider သည် controller မှ control signals ကိုလက်ခံရရှိသည် ။ သွေးခုန်နှုန်းအချက်ပြမှုကို လက်ခံရရှိသည့်အခါတိုင်း ring divider ၏ output ကို တစ်ကြိမ်အဖြစ် ပြောင်းလဲသည်၊ ထို့ကြောင့် pulse signal ၏ရှိနေခြင်း သို့မဟုတ် မရှိခြင်းနှင့် ကြိမ်နှုန်းသည် stepper motor speed မြင့်သည်ဖြစ်စေ၊ နိမ့်သည်ဖြစ်စေ၊ စတင်ရန် သို့မဟုတ် ရပ်တန့်ရန် အရှိန်မြှင့်ခြင်း သို့မဟုတ် အရှိန်လျှော့ခြင်းရှိမရှိ ဆုံးဖြတ်ပေးနိုင်ပါသည်။ ring distributor သည် ၎င်း၏ output state အကူးအပြောင်းများသည် အပြုသဘော သို့မဟုတ် အနုတ်လက္ခဏာရှိမရှိ ဆုံးဖြတ်ရန် controller မှ ဦးတည်ချက်အချက်ပြမှုကိုလည်း စောင့်ကြည့်ရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် stepper motor ၏ စတီယာရင်ကို ဆုံးဖြတ်ရမည်ဖြစ်သည်။
3၊ အဓိက ကန့်သတ်ချက်များ
①Block နံပါတ်- အဓိကအားဖြင့် 20၊ 28၊ 35၊ 42၊ 57၊ 60၊ 86 စသဖြင့်
②Phase နံပါတ်- stepper motor အတွင်းရှိ coil အရေအတွက်၊ stepper motor phase နံပါတ်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် two-phase၊ three-phase, five-phase ရှိသည်။ တရုတ်နိုင်ငံတွင် အဆင့်နှစ်ဆင့်ပါ မော်တာများကို အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး သုံးဆင့်သုံး အက်ပလီကေးရှင်းများလည်း ရှိသည်။ ဂျပန်နိုင်ငံသည် ငါးဆင့် stepper မော်တာများကို ပိုမိုအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
③အဆင့်ထောင့်- သွေးခုန်နှုန်းအချက်ပြမှုတစ်ခုနှင့်သက်ဆိုင်သော၊ မော်တာရဟတ်လည်ပတ်မှု၏ angular displacement။ Stepper motor step angle တွက်ပုံသေနည်းမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
အဆင့်ထောင့် = 360° ÷ (2mz)
m stepper motor ၏အဆင့်အရေအတွက်
Z သည် stepper motor ၏ ရဟတ်၏ သွားအရေအတွက်။
အထက်ဖော်ပြပါ ဖော်မြူလာအရ၊ နှစ်ဆင့်၊ သုံးဆင့်နှင့် ငါးဆင့် stepper မော်တာများ၏ အဆင့်ထောင့်သည် 1.8°၊ 1.2° နှင့် 0.72° အသီးသီးဖြစ်သည်။
④ Holding torque- သည် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လက်ရှိမှတဆင့် မော်တာ၏ stator winding ၏ torque ဖြစ်သော်လည်း ရဟတ်သည် မလှည့်ပါ၊ stator သည် ရဟတ်ကိုသော့ခတ်သည်။ Holding torque သည် stepper motors များ၏ အရေးကြီးဆုံး parameter ဖြစ်ပြီး မော်တာရွေးချယ်မှုအတွက် အဓိကအခြေခံဖြစ်သည်။
⑤ Positioning torque: မော်တာသည် လက်ရှိမဖြတ်သန်းသောအခါတွင် ရဟတ်ကို ပြင်ပအားဖြင့်လှည့်ရန် လိုအပ်သော torque ဖြစ်သည်။ torque သည် မော်တာအား အကဲဖြတ်ရန် စွမ်းဆောင်ရည် ညွှန်ကိန်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး အခြားသော ကန့်သတ်ချက်များ တူညီပါက၊ positioning torque သေးငယ်လေ၊ "slot effect" သည် သေးငယ်လေ၊ low speed torque frequency တွင် လည်ပတ်နေသော မော်တာ၏ ချောမွေ့မှုကို ပိုမိုအကျိုးရှိလေဖြစ်သည်- အဓိကအားဖြင့် ရုန်းထွက်နှုန်းကို ရည်ညွှန်းပါသည်။ အဓိကအားဖြင့် အချို့သော အရှိန်နှုန်းဖြင့် လည်ပတ်နေသော မော်တာ၏ တည်ငြိမ်သော အရှိန်နှုန်းဖြင့် လည်ပတ်နိုင်သည် ။ အခိုက်အတန့်ကြိမ်နှုန်းမျဉ်းကွေးကို ခြေလှမ်းမဆုံးရှုံးဘဲ အမြင့်ဆုံး torque နှင့် အမြန်နှုန်း (ကြိမ်နှုန်း) အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ဖော်ပြရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ torque frequency curve သည် stepper motor ၏ အရေးကြီးသော parameter တစ်ခုဖြစ်ပြီး motor ရွေးချယ်မှုအတွက် အဓိကအခြေခံဖြစ်သည်။
⑥ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လက်ရှိ- အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော torque၊ ထိရောက်မှုတန်ဖိုးကို ထိန်းသိမ်းရန် လိုအပ်သော မော်တာအကွေ့အကောက်လျှပ်စီးကြောင်း
4၊ အမှတ်များရွေးချယ်ခြင်း။
stepper motor speed ကို 600 ~ 1500rpm အထိ အသုံးပြုသည့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ applications များ ၊ မြင့်မားသော မြန်နှုန်း၊ သင်သည် closed-loop stepper motor drive ကို စဉ်းစားနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် ပိုမိုသင့်လျော်သော servo drive ပရိုဂရမ် stepper motor ရွေးချယ်မှု အဆင့်များကို ရွေးချယ်နိုင်သည် (အောက်ပါပုံကို ကြည့်ပါ)။
(၁) အဆင့်ထောင့်ရွေးချယ်မှု
မော်တာ၏အဆင့်အရေအတွက်အရ၊ အဆင့်ထောင့်သုံးမျိုးရှိသည်- 1.8° (အဆင့်နှစ်ဆင့်), 1.2° (အဆင့်သုံးဆင့်), 0.72° (အဆင့်ငါးဆင့်)။ မှန်ပါသည်၊ အဆင့်ငါးဆင့်ထောင့်သည် အမြင့်ဆုံးတိကျမှုရှိသော်လည်း ၎င်း၏မော်တာနှင့် ဒရိုင်ဘာသည် ပို၍စျေးကြီးသောကြောင့် တရုတ်တွင်အသုံးပြုခဲပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ယခု mainstream stepper drivers များသည် subdivision drive technology ကိုအသုံးပြုနေပြီဖြစ်ပြီး၊ အောက်တွင် 4 subdivision step angle တိကျမှုကိုအာမခံနိုင်ဆဲဖြစ်သည်၊ ထို့ကြောင့် step angle accuracy indicators တစ်ခုတည်းကိုသာထည့်သွင်းပါက၊ five-phase stepper motor ကို two-phase သို့မဟုတ် three-phase stepper motor ဖြင့်အစားထိုးနိုင်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 5mm screw load အတွက် ခဲတစ်မျိုးမျိုးကို အသုံးပြုရာတွင်၊ two-phase stepping motor ကိုအသုံးပြုပြီး driver ကို အပိုင်းခွဲ 4 ခုတွင် သတ်မှတ်ထားပါက၊ motor ၏ revolution တစ်ခုလျှင် pulses အရေအတွက်သည် 200 x 4 = 800 ဖြစ်ပြီး pulse နှင့် ညီမျှသည် 5 ÷ 800 = 5curacy,25mm of the 5curacy,ac. လျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များ။
(2) Static torque (လက်ကိုင် torque) ရွေးချယ်ခြင်း။
အသုံးများသော ဝန်ဂီယာယန္တရားများတွင် synchronous belts၊ filament bars, rack နှင့် pinion စသည်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ သုံးစွဲသူများသည် ၎င်းတို့၏ စက်ဝန်အား (အဓိကအားဖြင့် အရှိန်မြှင့် torque နှင့် friction torque) ကို motor shaft ပေါ်ရှိ လိုအပ်သော load torque အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပါသည်။ ထို့နောက် လျှပ်စစ်ပန်းပွင့်များလိုအပ်သည့် အမြင့်ဆုံးပြေးနှုန်းအရ၊ stepper motor ၏သင့်လျော်သောကိုင်ဆောင်ထားသော torque ကိုရွေးချယ်ရန် အောက်ပါ မတူညီသောအသုံးပြုမှုနှစ်ခုသည် stepper motor ① လိုအပ်သော motor speed ၏ 300pm သို့မဟုတ် ထို့ထက်နည်းသည်- စက်ဝန်အား မော်တာရိုးတံမှလိုအပ်သော load torque T1 သို့ပြောင်းပါက၊ ဤ load torque ကို 2 နှင့် မြှောက်ပါသည်။ 300pm သို့မဟုတ် ထို့ထက်မကသော မော်တာအမြန်နှုန်းကို လိုအပ်သည့် အက်ပ်များအတွက် လိုအပ်သော stepper motor ကိုင်အား Tn ②2- အမြင့်ဆုံးအမြန်နှုန်း Nmax ကို သတ်မှတ်ပါ၊ အကယ်၍ စက်ဝန်အား မော်တာရိုးရိုးသို့ ပြောင်းပါက လိုအပ်သောဝန်လိမ်အား T1 ဖြစ်သည်၊ ထို့နောက် ဤဝန်အား torque ကို ဘေးကင်းရေးအချက် SF (ပုံမှန်အားဖြင့် 2.5-3.5torque) ဖြင့် မြှောက်ထားသည်။ ပုံ 4 ကို ကိုးကားပြီး သင့်လျော်သော မော်ဒယ်ကို ရွေးချယ်ပါ။ ထို့နောက် စစ်ဆေးပြီး နှိုင်းယှဉ်ရန် အခိုက်အတန့် ကြိမ်နှုန်းမျဉ်းကွေးကို အသုံးပြုပါ- အခိုက်အတန့် ကြိမ်နှုန်းမျဉ်းကွေးတွင်၊ အသုံးပြုသူလိုအပ်သော အမြင့်ဆုံးအမြန်နှုန်း Nmax သည် T2 ၏ ဆုံးရှုံးသွားသော အမြင့်ဆုံးအဆင့် torque နှင့် ကိုက်ညီသည်၊ ထို့နောက် ဆုံးရှုံးသွားသော အမြင့်ဆုံးအဆင့် ရုန်းအား T2 သည် T1 ထက် 20% ပိုကြီးသင့်သည်။ မဟုတ်ပါက၊ ပိုမိုကြီးမားသော torque ရှိသော မော်တာအသစ်ကို ရွေးချယ်ရန် လိုအပ်ပြီး အသစ်ရွေးချယ်ထားသော မော်တာ၏ torque frequency curve အရ ထပ်မံစစ်ဆေးပြီး နှိုင်းယှဉ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။
(၃) မော်တာအခြေခံနံပါတ်ပိုကြီးလေ၊ လက်ကိုင် torque ပိုကြီးလေဖြစ်သည်။
(4) အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လက်ရှိအတိုင်း ကိုက်ညီသော stepper driver ကိုရွေးချယ်ပါ။
ဥပမာအားဖြင့်၊ မော်တာ 57CM23 ၏ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် 5A ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် သင်သည် ဒရိုက်၏ အမြင့်ဆုံးခွင့်ပြုထားသော 5A ထက်ပိုသော လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် ကိုက်ညီသည် (ကျေးဇူးပြု၍ ၎င်းသည် အထွတ်အထိပ်ထက် ထိရောက်သောတန်ဖိုးဖြစ်သည်ကို သတိပြုပါ) သို့မဟုတ် သင်သည် 3A drive ၏ အမြင့်ဆုံးလက်ရှိကို ရွေးချယ်ပါက၊ မော်တာ၏ အမြင့်ဆုံးထွက်အား ရုန်းအား 60% ခန့်သာ ရှိနိုင်ပါသည်။
5, လျှောက်လွှာအတွေ့အကြုံ
(1) stepper motor low frequency resonance ပြဿနာ
Subdivision stepper drive သည် stepper motor များ၏ low frequency resonance ကိုလျှော့ချရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ 150rpm အောက်၊ subdivision drive သည် motor ၏တုန်ခါမှုကိုလျှော့ချရန်အလွန်ထိရောက်သည်။ သီအိုရီအရ၊ ခွဲခွဲပိုကြီးလေ၊ stepper motor vibration ကို လျှော့ချခြင်းအပေါ် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အကျိုးသက်ရောက်မှု ရှိသော်လည်း အမှန်တကယ် အခြေအနေမှာ stepper motor တုန်ခါမှုကို လျှော့ချခြင်းအပေါ် တိုးတက်မှု သက်ရောက်မှု လွန်ကဲလာပြီးနောက် ခွဲခွဲသည် 8 သို့မဟုတ် 16 အထိ တိုးလာခြင်းဖြစ်သည်။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ ပြည်တွင်းပြည်ပတွင် ဖော်ပြထားသော ကြိမ်နှုန်းနိမ့် resonance stepper ဒရိုင်ဘာများ၊ Leisai's DM၊ DM-S ထုတ်ကုန်စီးရီးများ၊ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်ပဲ့တင်ထပ်နည်းပညာကို ဆန့်ကျင်လျှက်ရှိပါသည်။ ဤစီးရီးဒရိုင်ဘာများသည် သဟဇာတလျော်ကြေးငွေကို အသုံးပြု၍ ပမာဏနှင့် အဆင့်လိုက်ဖက်သော လျော်ကြေးငွေကို အသုံးပြုကာ၊ မော်တာ၏ တုန်ခါမှုနှင့် ဆူညံသံနည်းသော လည်ပတ်မှုကို ရရှိစေရန်အတွက် stepper မော်တာ၏ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်တုန်ခါမှုကို အလွန်လျှော့ချနိုင်သည်။
(၂) နေရာချထားမှုတိကျမှုအပေါ် stepper motor ခွဲခွဲ၏သက်ရောက်မှု
Stepper motor subdivision drive circuit သည် ကိရိယာ၏ ရွေ့လျားမှုကို ချောမွေ့စေရုံသာမက စက်ပစ္စည်းများ၏ နေရာချထားမှု တိကျမှုကိုလည်း ထိထိရောက်ရောက် မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါသည်။ စမ်းသပ်ချက်များအရ- synchronous belt drive motion platform၊ stepper motor 4 subdivision တွင်၊ motor သည် step တစ်ခုစီတွင် တိကျစွာ နေရာချထားနိုင်ပါသည်။
စာတင်ချိန်- ဇွန်-၁၁-၂၀၂၃