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 ограничение тока шагового двигателя и почему это важно?

Преобразователи частоты

Отредактированный Зак Хан|| Ограничение тока шагового двигателя выполняет несколько функций. Перегрузка по току шагового двигателя может привести к перегреву, как описано в Часто задаваемые вопросы: Разве тепло и шум не являются распространенными проблемами шагового двигателя? В самом крайнем случае перегрузка по току может привести к размагничиванию ротора. Напомним, что текущие эффекты ускорения — как в Часто задаваемые вопросы: Каковы требования к ускорению шагового двигателя? Таким образом, любая конструкция, использующая микрошагивание, нуждается в ограничении тока, поскольку для разных обмоток требуются разные уровни тока.

Вариантов ограничения тока предостаточно. Проще всего использовать 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 реализовать.

Другой вариант — линейные ограничители тока — используют 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 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 заранее. При заданном токе напряжение падает только до того уровня, который необходим для поддержания заданного тока. Также возможно использование источника питания с двойным напряжением. Здесь привод подает высокое напряжение до тех пор, пока ток не достигнет целевого 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 используется программное управление для запуска этой схемы, а программист не знаком с приложением, программное обеспечение может не предотвратить эту ситуацию.

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

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

Другим способом удержания тока является использование потенциометра. Они легко регулируются и достаточно хорошо работают 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 основной недостаток шаговых двигателей заключается в том, как они работают в разомкнутом контуре, 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. Дуглас У. Джонс из Университета АйовыRepRap.org Настройка токов двигателя