엔지니어링 분야에서 기계적 공차는 사용에 관계없이 상상할 수있는 모든 유형의 장치에 대한 정밀도와 정확도에 큰 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있습니다. 이 사실은 또한 사실입니다스테퍼 모터. 예를 들어, 표준 내장 스테퍼 모터의 공차 수준은 단계 당 약 ± 5 % 오차입니다. 그건 그렇고 이들은 비단 오류입니다. 대부분의 스테퍼 모터는 스텝 당 1.8도 이동하여 회전 당 약 200 단계에 대해 이야기하더라도 0.18 도의 잠재적 오차 범위를 초래합니다 (그림 1 참조).
2 단계 스테퍼 모터 -GSSD 시리즈
정확성을위한 미니어처 스테핑
표준적이고 비 축적, 정확도는 ± 5 %의 정확도로 정확도를 높이는 첫 번째이자 가장 논리적 인 방법은 모터를 마이크로 단계로 만드는 것입니다. 마이크로 스테핑은 스테퍼 모터를 제어하는 방법으로, 저속에서 더 높은 해상도뿐만 아니라 더 매끄러운 움직임을 달성하는 방법으로 일부 응용 분야에서 큰 이점이 될 수 있습니다.
1.8도 스텝 각도부터 시작하겠습니다. 이 단계 각도는 모터가 느려짐에 따라 각 단계가 전체의 더 큰 부분이된다는 것을 의미합니다. 속도가 느리고 속도가 느리면 상대적으로 큰 단계 크기가 모터에서 코깅을 유발합니다. 느린 속도 에서이 감소 된 작업의 평활도를 완화하는 한 가지 방법은 각 모터 단계의 크기를 줄이는 것입니다. 이것은 마이크로 스테핑이 중요한 대안이되는 곳입니다.
마이크로 스테핑은 모터 권선에 대한 전류를 제어하기 위해 펄스 폭 변조 (PWM)를 사용하여 달성됩니다. 모터 드라이버는 모터 권선에 2 개의 전압 사인파를 전달하는 것입니다. 따라서, 한 권선의 전류가 증가하는 반면, 다른 와인딩이 감소하여 전류의 점진적인 전달을 생성하여 표준 전체 단계 (또는 일반적인 하프 단계) 제어에서 얻을 수있는 것보다 더 부드러운 움직임과 일관된 토크 생산이 발생합니다 (그림 2 참조).
마이크로 스테핑 제어를 기반으로 정확도의 증가를 결정할 때 엔지니어는 이것이 나머지 운동 특성에 어떤 영향을 미치는지 고려해야합니다. 마이크로 스테핑을 사용하여 토크 전달, 저속 운동 및 공명의 평활성이 향상 될 수 있지만, 제어 및 모터 설계의 전형적인 한계는 이상적인 전반적인 특성에 도달하지 못하게합니다. 스테퍼 모터의 작동으로 인해 마이크로 스테핑 드라이브는 진정한 사인파 만 근사화 할 수 있습니다. 이는 마이크로 스테핑 작업에서 각각이 각각이 크게 감소하더라도 일부 토크 리플, 공명 및 노이즈가 시스템에 남아 있음을 의미합니다.
기계적 정확도
스테퍼 모터에서 정확도를 얻기위한 또 다른 기계식 조정은 더 작은 관성 하중을 사용하는 것입니다. 정지하려고 할 때 모터가 큰 관성에 부착되면 부하로 인해 약간의 과잉이 발생합니다. 이것은 종종 작은 오류이므로 모터 컨트롤러를 사용하여 수정할 수 있습니다.
마지막으로 컨트롤러로 돌아갑니다. 이 방법은 엔지니어링 노력이 필요할 수 있습니다. 정확도를 향상시키기 위해 사용하기로 선택한 모터에 대해 특별히 최적화 된 컨트롤러를 사용할 수 있습니다. 이것은 통합해야 할 매우 정확한 방법입니다. 컨트롤러가 모터 전류를 정확하게 조작하는 능력이 높을수록 사용하는 스테퍼 모터에서 더 정확하게 얻을 수 있습니다. 컨트롤러는 스테핑 동작을 시작하기 위해 모터 권선이 수신하는 전류의 양을 정확히 조절하기 때문입니다.
정밀 모션 시스템은 응용 프로그램에 따라 일반적인 요구 사항입니다. 스테퍼 시스템이 정밀도를 만들기 위해 어떻게 작동하는지 이해하면 엔지니어는 각 모터의 기계적 구성 요소 생성에 사용되는 기술을 포함하여 사용 가능한 기술을 활용할 수 있습니다.
시간 후 : 10 월 19 일 -2023 년
