600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

часто задаваемые вопросы: Как установить предельный ток шагового двигателя и почему это важно?

Преобразователи частоты

Отредактировано Зак Хан|| Ограничение тока шагового двигателя выполняет несколько функций. Перегрузка шагового двигателя по току может привести к перегреву, как описано в Часто задаваемые вопросы: Не являются ли перегрев и шум распространенными проблемами шагового двигателя? В самом крайнем случае перегрузка по току может привести к размагничиванию ротора. Напомним, что ток приводит к ускорению — как в Часто задаваемые вопросы: Каковы требования к ускорению шагового двигателя? Таким образом, любая конструкция, использующая микрошаг, нуждается в ограничении тока, поскольку для разных обмоток требуются разные уровни тока.

Вариантов ограничения тока предостаточно. Самый простой в использовании резистор. Этот вариант прост в реализации, но имеет недостатки. Это приводит к значительному нагреву и (поскольку такие факторы, как индуктивность двигателя, изменяются в зависимости от положения ротора и часто остаются недокументированными) может быть трудно реализуемо.

Другой вариант — линейные ограничители тока — использует пару силовых резисторов. Они обеспечивают лучшую производительность, чем простые ограничители, использующие один резистор. Вместо линейного ограничения тока, как в резисторных схемах, они ограничивают ток асимптотически, и обычно этот предел намного превышает номинальный ток двигателя. Оба типа ограничителей тока являются автоматическими. Однако они выделяют тепло.

Существуют и другие методы установки ограничения тока в рамках систем с разомкнутым контуром.

Один из них заключается в использовании повышения напряжения в начале запуска. Контроллер подает почти все напряжение питания заблаговременно. При заданном токе напряжение падает только до уровня, необходимого для поддержания заданного тока. Также возможно использование источника питания с двойным напряжением. Здесь привод подает высокое напряжение до тех пор, пока ток не достигнет заданного уровня, затем он переключается на рабочее напряжение, и высокое напряжение отключается.

Одно предостережение: эта схема может создать проблему, если привод подает высокое напряжение слишком долго, так как это может привести к перегоранию двигателя или его размагничиванию. Если в конструкции для запуска этой схемы используется программное управление, а программист не знаком с приложением, программное обеспечение может не предотвратить эту ситуацию.

Другим вариантом является широтно-импульсная модуляция или прерывание. Здесь по мере увеличения тока контроллер удерживает вход питания на 100% рабочем цикле.

При заданном токе рабочий цикл снижается до уровня, необходимого для поддержания работы. Несмотря на эффективность, недостатком этого метода является пульсация крутящего момента. Это может вызвать высокий уровень шума в двигателях меньшего размера. В двигателях большего размера это может создавать переменное напряжение на близлежащих линиях. Чтобы уменьшить пульсации, конструкции часто увеличивают частоту прерывателя, но это может продолжаться только до тех пор, пока потери не станут чрезмерно высокими.

Другим способом удержания тока является использование потенциометра. Они легко регулируются и достаточно хорошо подходят для небольших и средних применений. Но поскольку они рассеивают мощность напрямую, у них есть некоторые из тех же недостатков, что и у линейных ограничителей и резисторов, включая выделение тепла и тот факт, что рассеиваемая мощность может быстро соответствовать тому, что требуется для питания нагрузки.

Работа по замкнутому циклу с обратной связью может решить большинство этих проблем с помощью мониторинга и компенсации. Но поскольку главная особенность шаговых двигателей заключается в том, что они работают в режиме разомкнутого контура, взвесьте варианты двигателя и привода и решите, какой метод лучше всего подходит для данной системы — и всегда консультируйтесь с производителем, если возникают вопросы.

Для получения дополнительной информации читайте Ограничение тока для шаговых двигателей. автор: Дуглас У. Джонс из Университета АйовыRepRap.org Настройка токов двигателя