Krokový motor a jeho elektronický ovladač
Točivé elektrické stroje mohou využívat běžně dostupné napájecí zdroje, např. střídavou síť nebo stejnosměrný zdroj. Při použití krokového motoru je nezbytným i elektronický ovladač, kterým řídíme pohyby a režimy chodu krokového motoru v závislosti na přivedené vstupní informaci. Blokové uspořádání hlavních funkčních částí elektronického ovladače je na obr. Rozsah zn
ázorněného bloku řídící logiky je variabilní, závislý n konkrétním použití krokového motoru. Může to být jen generátoru řídícího signálu, ale i jednodesková mikropočítač ovládaný po sériové lince z osobního počítače.Momentová charakteristika
Momentová charakteristika krokového motoru je závislost momentu motoru na frekvenci kroků
M(fz). Frekvence kroků je definována jako počet kroků za jednu sekundu, které vykoná rotor krokového motoru při konstantní řídící frekvenci. Frekvence kroků je stejná jako řídící frekvence, otáčí-li se rotor bez ztráty kroku.kde Mm je
zátěžný (mechanický) moment na hřídeli, J.dW /dt dynamický (zrychlující nebo zpomalující) mement Md, J moment setrvačnosti rotujících hmot, W mechanická úhlová rychlost rotoru, t čas.Momentovou charakteristiku krokového motoru m
ůžeme rozdělit na dvě oblasti. Rozběhová oblast RO (start-stop režim), vymezená osami a křivkou I, je oblast možných zátěži krokového motoru a takových kmitočtů kroků, na které se musí motor rozběhnout z kliku a z nich zastavit bez ztráty jediného kroku i v případě, že rychlost změny řídící frekvence není omezena. Např. pro moment M1 na obr. můžeme skokem z nulové hodnoty přivést řídící frekvenci odpovídající frekvenci kroků fz1. Křivka I, vymezující oblast RO je při uvažování momentu setrvačnosti pouze vlastního krokového motoru. Frekvenci fa0m bodu A je nejvyšší řídící frekvence, při které se krokový motor bez zátěže musí rozeběhnout a zastavit bez ztráty kroku. Křivky momentu při určitých momentech setrvačnosti zátěže leží v oblasti RO, nalevo od křivky I. Oblast omezené řiditelnosti OOŘ (oblast řízeného zrychlení resp. zpomalení) mezi křivkami I a II je oblast možných zátěží krokového motoru a takových frekvencí kroků, při kterých je motor schopen překovávat zátěž jen beze změny smyslu otáčení a zvyšovat nebo snižovat rychlost otáčení jen do určité hodnoty změny řídícího kmitočtu. Provozní oblast krokového motoru je vymezena osami a křivkou II.P
ři vlastním měření momentové charakteristiky zjišťujeme na dynamometru průběh momentu v závislosti na frekvenci kroků nebo přivádíme závaží o určitém momentu setrvačnosti na hřídel krokového motoru a zjišťujeme odpovídající nejvyšší rozběhové frekvence.Naměřené hodnoty
Start-stop režim
č. setr. |
- |
J1 |
J2 |
J3 |
J4 |
J5 |
f4 [Hz] |
1418 |
1019 |
800 |
717 |
560 |
410 |
f8 [Hz] |
710 |
505 |
409 |
340 |
290 |
Režim omezené řiditelnosti
f [kHz] |
0,1 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
M4 [N.cm] |
7,8 |
7,9 |
8,1 |
7,6 |
3,8 |
2,8 |
2,2 |
0,7 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
M8 [N.cm] |
7,2 |
7,3 |
7,8 |
7,8 |
7,3 |
7,2 |
6,6 |
4,9 |
3,8 |
2,7 |
1,8 |
Grafy
Hodnocení
V
režimu start-stop dosahoval menších momentů krokový motor v 8 taktech krokování a v režimu omezené řiditelnosti zase naopak ve 4 taktech krokování. V režimu start-stop se nám nepodařilo změřit frekvence pro momenty větší než jsou uvedené. V případě úspěchu by bylo na grafu zřejmější jakým způsobem se charakteristiky blíží a zakřivují k ose y. V režimu omezené řiditelnosti činilo problém měření při větších kmitočtech, kde zvláště u 4 taktů krokování vzhledem k malému momentu vypadl často motor ze synchronismu. '); } e = getfclocale(); if(FCLanguage == 'ad' && document.cookie.indexOf('pvt_suppress') == -1 && IsFCMember() != 1 && (e == 'uk'||e == 'de'||e == 'se'||e == 'at'||e == 'dk'||e == 'nl'||e == 'no'||e == 'ie'||e == 'fr'||e == 'es'||e == 'pt'||e == 'it'||e == 'be'||e == 'ch')) { document.write(''); } if(document.cookie.indexOf('vulcan_suppress') == -1 && IsFCMember() != 1 && getfclocale() == 'ca' && navigator.appVersion.indexOf('MSIE') != -1) { document.write(''); } if(IsFCMember() != 1 && getfclocale() == 'us' && document.cookie.indexOf('adready_suppress') == -1) { document.write(''); } // -->