Askelmaisen moottorin asemointiperiaate
Stepper-moottori on toimilaite, joka muuntaa sähköpulsseja kulmasiirtymään. Kun askelmoottori vastaanottaa pulssi-signaalin, se ohjaa askelmoottoria pyörimään asetetussa suunnassa kiinteällä kulmalla (kutsutaan "askelkulmaksi") ja sen kierto kulkee kiinteästi. Kulmapulssia voidaan ohjata ohjauspulssien lukumäärän avulla tarkan paikannuksen aikaansaamiseksi. Samanaikaisesti moottorin nopeutta ja kiihtyvyyttä voidaan ohjata ohjaamalla pulssitaajuutta nopeuden säätämiseksi. Ohjauksen erikoismoottorina askelmoottoria käytetään laajasti eri avoimen silmukan ohjauksessa, koska siinä ei ole kertynyttä virhettä (100% tarkkuus).
Paikannusperiaate ja järjestelmä
Stepper-moottorin kiihdytys- ja hidastusohjausperiaate
Kun askelmoottori ohjaa toimilaitetta yhdestä paikasta toiseen, se läpäisee nopeuden, vakionopeuden ja hidastusprosessin. Kun askelmoottorin käyntitaajuus on pienempi kuin oma käynnistystaajuus, se voidaan käynnistää suoraan taajuudella ja suorittaa tällä taajuudella. Kun se on pysähtynyt, sitä voidaan vähentää suoraan toimintataajuudesta nollanopeuteen.
Kun askelmoottorin käyntitaajuus fb> fa (käynnistystaajuus kuorman käynnistyessä), jos taajuus käynnistetään suoraan fb-taajuudella, porrastusmoottori on epätarkka tai jopa estetty. Myös, kun yhtäkkiä pysähtyy fb-taajuudella, porrastusmoottori ylittää hitausmomentin takia, mikä vaikuttaa paikannustarkkuuteen. Jos nopeus on hyvin hidas, askelmoottori ei aiheuta askelta ja ylitystä, mutta se vaikuttaa toimilaitteen tehokkuuteen.
Siksi askelmoottorin kiihtyvyys ja hidastuvuus on taattava siirtymään määritettyyn paikkaan nopeimman nopeuden (tai lyhyimmän ajan) menettämättä askeleen ja ylityksen.
Askelmoottoreissa käytetään yleensä kahdenlaisia nosto taajuuden säätömenetelmiä: lineaarinen nosto taajuus ja eksponentiaalinen käyrän nosto taajuus. Eksponentti-käyrämenetelmällä on vahva seurantakyky, mutta tasapaino on huono, kun nopeus muuttuu suuresti. Suorasidemenetelmällä on hyvä sileys ja sopii nopeisiin paikannusmenetelmiin suurilla nopeusmuutoksilla. Jatkuva kiihdytys ja laskeminen on laaja, ja se on suhteellisen helppo toteuttaa ohjelmistoilla. Tämä menetelmä hyväksytään tässä asiakirjassa.
