تكنولوجيا التحكم في تقسيم المحركات الصغيرة

Micromotor هو مشغل يستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحكم الآلي المختلفة. دقتها مطلوبة للوصول إلى مستوى النانومتر ، ولها متطلبات عالية جدًا لاستقرار النظام. لا يمكن لتقنية التحكم في المحركات التقليدية تلبية متطلبات التصميم على الإطلاق ، كما أن تقنية تقسيم المحرك تحل المشكلات المحتملة إلى حد معين.

1. فهم المحركات الدقيقة

المحرك الصغير هو مشغل يحول النبضات الكهربائية إلى إزاحة زاوية. عندما يستقبل المحرك الصغير إشارة النبض ، فإنه يدفع المحرك الصغير لتدوير زاوية خطوة ثابتة وفقًا للاتجاه المحدد ، ويتم تشغيل دورانه في خطوة زاوية ثابتة. لذلك يمكننا بسهولة التحكم في زاوية دوران المحرك من خلال التحكم في عدد النبضات ، وفي نفس الوقت يمكننا التحكم في سرعة وتسريع دوران المحرك من خلال التحكم في تردد النبض.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المحركات الدقيقة شائعة الاستخدام: الممانعة المتغيرة والمغناطيس الدائم والهجين. يتكون نوع الممانعة المتغيرة من الدوار الأساسي والجزء الثابت. يوجد أسنان أو فتحات على الدوار. يذهب دائمًا إلى موضع أقل تردد في المجال المغناطيسي للجزء الثابت. يمكن أن ينتج عزم دوران معتدل بزاوية خطوة تبلغ {0}. 9 درجات -15 درجة. يتكون الجزء المتحرك من مغناطيس دائم من مغناطيس دائم أسطواني بأسنان أو فتحات. عزم الدوران صغير نسبيًا ، وهناك عزم دوران ثابت ، وزاوية الخطوة 7.5 درجة ~ 90 درجة. تستخدم على نطاق واسع في صناعات المعدات والأجهزة الطرفية للكمبيوتر. تجمع المحركات الدقيقة الهجينة بين مزايا المحركات الدقيقة ذات المغناطيس الدائم ومحركات التردد المتغير. تتميز محركات السائر الهجينة بعزم دوران عالٍ وتستمر عند انقطاع التيار الكهربائي. زاوية الخطوة حوالي 0.9 درجة ~ 15 درجة.

أسباب التجزئة

يقول الكثير من الناس أن التقسيم الفرعي للمحركات الدقيقة هو تحسين دقة تحديد المواقع. في الواقع ، ليس هذا هو العامل الأكثر أهمية. يمكن للتقسيم الفرعي في الواقع تحسين أداء تشغيل المحرك بشكل كبير. خذ المحرك الصغير الهجين ثنائي الطور كمثال. إذا كان التيار المقدر للمحرك هو 5A ، باستخدام وضع القيادة التقليدي ، يتغير تيار طور اللف من 0 في كل مرة يتم فيها تشغيل المحرك. إلى 5A أو من 5A إلى 0 ، سيؤدي التغيير المفاجئ لهذا التيار حتمًا إلى اهتزاز المحرك. إذا تم استخدام تقنية التقسيم الفرعي ، إذا كانت 5 0 تقسيمات فرعية ، فإن تغيير طاقة اللف والتيار في كل خطوة من خطوات تشغيل المحرك هو 0.1A فقط ، مما يمكن أن يحسن بشكل كبير اهتزاز المحرك. في الوقت نفسه ، بعد التقسيم الفرعي ، يتم زيادة عزم الدوران الناتج للمحرك ، خاصة محرك الحركة ثلاثي الطور ، يتم زيادة نسبة عزم الدوران بحوالي 30-40 في المائة بدون تقسيم فرعي ، مما يحسن دقة المحرك ويقلل من مسافة الخطوة. الزاوية ، قم بزيادة اتساق مسافة الخطوة ، لذلك يمكن القول أن التقسيم الفرعي للمحرك الصغير له فوائد عديدة.

ثالثًا ، طريقة تحقيق تقنية التحكم في التقسيم

خذ محركًا صغريًا ذو تفاعل ثنائي الطور كمثال. إذا كان المحرك يحتوي على عدد نبضات N وتم إدخال نبضات f في الثانية ، فإن سرعة الدوار تكون. عندما تكون f ثابتة ، فإن تغيير N سيغير السرعة. بعد تقسيم المحرك ، تزداد N لزيادة عدد ضربات الجري ، وبالتالي تقليل زاوية الخطوة وتقليل سرعة المحرك للحفاظ على سرعة التشغيل العادية للمحرك ، ويجب زيادة عدد النبضات المقابلة.

إذا تم تبديل نبضة الإدخال في كل مرة ، يتم تغيير جزء فقط من التيار المقنن للملف المقابل ، ثم تكون كل خطوة في دوران الجزء المتحرك جزءًا فقط من زاوية الخطوة الأصلية. ينقسم التيار المقدر إلى عدد المراحل التي يجب تبديلها ، وعدد الخطوات التي يتخذها الدوار لإكمال زاوية الخطوة الأصلية. من خلال التحكم التدريجي في تيار الطور للمحرك الصغير ، يمكن للمحرك أن يعمل بزاوية خطوة وحدة أصغر. وبالتالي تقليل حجم الخطوة وتذبذبات التردد المنخفض. باختصار ، تتمثل فكرة محرك التقسيم الفرعي في تغيير عملية تشغيل التيار الدوار البسيط الأصلي ، وتغيير الحجم الحالي واتجاه كل لف طور تدريجيًا ، بحيث يتغير المجال المغناطيسي المركب المكاني داخل المحرك تدريجيًا ، بحيث يتغير المجال المغناطيسي المركب داخل المحرك تدريجيًا ، طريقة تنشيط الزاوية بخطوة واحدة تصبح موجة خطوة تتبع التيار ، وتصبح متعددة الخطوات. بسبب التردد العالي للمروحية شائعة الاستخدام ، يمكن تجاهل التقلبات الحالية لكل مرحلة ، والتي يمكن اعتبارها تقريبًا ناتجًا للتيار المستمر.