Askelmoottoreiden ohjaus
8. tammikuuta 2018|
Näkymä: 1387Askelmoottoreita voidaan pitää sähkömoottoreina ilman kommutaattoreita. Tyypillisesti kaikki moottorin käämit ovat osa staattoria, ja roottori on joko kestomagneetti tai, muuttuvan reluktanssin omaavien moottoreiden tapauksessa, hammastettu kappale, joka on valmistettu jostakin magneettisesti pehmeästä materiaalista. Kaikki kommutointi on hoidettava ulkoisesti moottorinohjaimella, ja tyypillisesti moottorit ja ohjaimet on suunniteltu siten, että moottoria voidaan pitää missä tahansa kiinteässä asennossa sekä pyörittää suuntaan tai toiseen. Useimpia askelmoottoreita, kuten niitä myös kutsutaan, voidaan askeltaa äänitaajuuksilla, jolloin ne voivat pyöriä melko nopeasti, ja sopivalla ohjaimella ne voidaan käynnistää ja pysäyttää "minuutteina" kontrolloiduissa asennoissa.
Joissakin sovelluksissa on valittavana servomoottorit ja askelmoottorit. Molemmat moottorityypit tarjoavat samanlaisia mahdollisuuksia tarkkaan paikannukseen, mutta ne eroavat toisistaan monella tapaa. Servomoottorit vaativat jonkinlaisen analogisen takaisinkytkentäjärjestelmän. Tyypillisesti tämä sisältää potentiometrin, joka antaa takaisinkytkentää roottorin asennosta, ja jonkinlaisen piiriyhdistelmän, joka ajaa moottorin läpi virran, joka on kääntäen verrannollinen halutun asennon ja nykyisen asennon väliseen eroon.
Askellusmoottorien ja servomoottorien välillä valittaessa on otettava huomioon useita seikkoja; se, kummalla näistä on merkitystä, riippuu sovelluksesta. Esimerkiksi askelmoottorilla tehdyn paikannuksen toistettavuus riippuu moottorin roottorin geometriasta, kun taas servomoottorilla tehdyn paikannuksen toistettavuus riippuu yleensä potentiometrin ja muiden takaisinkytkentäpiirin analogisten komponenttien stabiilisuudesta.
Askelmoottoreita voidaan käyttää yksinkertaisissa avoimen silmukan ohjausjärjestelmissä; nämä ovat yleensä riittäviä järjestelmiin, jotka toimivat pienillä kiihtyvyyksillä staattisilla kuormilla, mutta suljetun silmukan ohjaus voi olla välttämätöntä suurilla kiihtyvyyksillä, erityisesti jos niihin liittyy vaihtelevia kuormia. Jos avoimen silmukan ohjausjärjestelmän askelmoottoria ylikuormitetaan, kaikki roottorin asennon tuntemus menetetään ja järjestelmä on alustettava uudelleen; servomoottorit eivät ole alttiita tälle ongelmalle.
Askelmoottoreita kutsutaan saksaksi Schrittmotoreniksi, ranskaksi moteurs pas à pasiksi ja espanjaksi motor paso pasoksi.
Askelmoottoreita on kahta tyyppiä: kestomagneetti- ja muuttuvareluktanssimoottoreita (on myös hybridimoottoreita, joita ohjaimen näkökulmasta ei voi erottaa kestomagneettimoottoreista). Koska moottorissa ei ole merkintää, ne voi yleensä erottaa toisistaan tunnolla, kun virtaa ei ole kytketty. Kestomagneettimoottorit yleensä "hammastavat", kun roottoria pyöritetään sormilla, kun taas muuttuvareluktanssimoottorit pyörivät lähes vapaasti (vaikka ne saattavatkin hammastaa hieman roottorin jäännösmagnetisaation vuoksi). Voit erottaa nämä kaksi tyyppiä myös ohmimittarilla. Muuttuvareluktanssimoottoreissa on yleensä kolme (joskus neljä) käämiä, joilla on yhteinen paluujohdin, kun taas kestomagneettimoottoreissa on yleensä kaksi erillistä käämiä, joissa on tai ei ole keskiottoja. Keskiotolla varustettuja käämejä käytetään yksinapaisissa kestomagneettimoottoreissa.
Askelmoottoreita on saatavilla laajalla kulmaresoluutioalueella. Karkeimmat moottorit kääntyvät tyypillisesti 90 astetta askelta kohden, kun taas korkean resoluution kestomagneettimoottorit pystyvät yleensä käsittelemään 1,8 tai jopa 0,72 astetta askelta kohden. Sopivalla ohjaimella useimpia kestomagneetti- ja hybridimoottoreita voidaan käyttää puoliaskeleilla, ja jotkut ohjaimet pystyvät käsittelemään pienempiä murto-osa-askeleita tai mikroaskeleita.
Sekä kestomagneetti- että muuttuvan reluktanssin askelmoottoreissa, jos vain yksi moottorin käämi saa virtaa, roottori (ilman kuormaa) napsahtaa kiinteään kulmaan ja pitää sitten tämän kulman, kunnes vääntömomentti ylittää moottorin pitomomentin, jolloin roottori pyörii ja yrittää pitää kulmansa jokaisessa peräkkäisessä tasapainopisteessä.









