טכנולוגיית בקרת חלוקה מיקרו-מוטורית

Micromotor הוא מפעיל בשימוש נרחב המשמש במערכות בקרת אוטומציה שונות. הדיוק שלו נדרש כדי להגיע לרמת הננומטר, ויש לו דרישות גבוהות מאוד ליציבות המערכת. טכנולוגיית בקרת המנוע המסורתית אינה יכולה לעמוד בדרישות התכנון כלל, וטכנולוגיית חלוקת המנוע פותרת את הבעיות הפוטנציאליות במידה מסוימת.

1. הבנת Micromotors

מיקרו מנוע הוא מפעיל הממיר פולסים חשמליים לתזוזה זוויתית. כאשר המיקרו-דרייבר מקבל את אות הדופק, הוא מניע את המיקרו-מנוע לסובב זווית צעד קבועה בהתאם לכיוון שנקבע, וסיבובו פועל בצעד זווית קבועה. כך שנוכל לשלוט בקלות על זווית הסיבוב של המנוע על ידי שליטה במספר הפולסים, ובמקביל נוכל לשלוט במהירות ובהאצה של סיבוב המנוע על ידי שליטה על תדר הפולסים.

ישנם שלושה סוגים עיקריים של מיקרו-מנועים נפוצים: חוסר רצון משתנה, מגנט קבוע והיברידית. סוג הרתיעה המשתנה מורכב מרוטור וסטטור בסיסיים. יש שיניים או חריצים על הרוטור. זה תמיד הולך למצב של פחות חוסר רצון בשדה המגנטי של הסטטור. זה יכול לייצר מומנט מתון עם זווית צעד של {{0}}.9 מעלות -15 מעלות. הרוטור של מיקרו מנוע מגנט קבוע עשוי ממגנטים קבועים גליליים עם שיניים או חריצים עליהם. המומנט קטן יחסית, יש מומנט החזקה, וזווית הצעד היא 7.5 מעלות ~ 90 מעלות. בשימוש נרחב בתעשיות ציוד היקפי ומכשור למחשבים. מיקרו-מנועים היברידיים משלבים את היתרונות של מיקרו-מנועי מגנט קבוע ומנועי סריגה משתנים. למנועי צעד היברידיים יש מומנט גבוה ומחזיקים כאשר החשמל כבוי. זווית הצעד היא בערך 0.9 מעלות ~ 15 מעלות.

הסיבות לפילוח

אנשים רבים אומרים כי החלוקה של מיקרו-מנועים היא לשפר את דיוק המיקום. למעשה, זה לא הגורם החשוב יותר. חלוקה יכולה למעשה לשפר מאוד את ביצועי הריצה של המנוע. קח את המיקרו מנוע ההיברידי הדו-פאזי כדוגמה. אם הזרם הנקוב של המנוע הוא 5A, באמצעות מצב הנעה קונבנציונלי, זרם השלב המתפתל משתנה מ-0 בכל פעם שהמנוע פועל. ל-5A או מ-5A ל-0, השינוי הפתאומי של הזרם הזה יגרום בהכרח לרטט של המנוע. אם נעשה שימוש בטכנולוגיית המשנה, אם מדובר ב-50 תת-חלוקות, השינוי באנרגיית הפיתול והזרם בכל שלב של פעולת המנוע הוא רק 0.1A, מה שיכול לשפר מאוד את הרטט של המנוע. יחד עם זאת, לאחר החלוקה, מומנט המוצא של המנוע גדל למעשה, במיוחד מנוע הפעולה התלת פאזי, יחס המומנט גדל בכ-30-40 אחוז ללא משנה, מה שמשפר את הרזולוציה של המנוע ומקטין את מרחק הצעדים. זווית, הגדל את אחידות מרחק הצעדים, כך שניתן לומר שלחלוקה של מנוע המיקרו יש יתרונות רבים.

שלישית, שיטת המימוש של טכנולוגיית בקרת המשנה

קח כדוגמה מיקרו-מנוע תגובתי דו-פאזי. אם למנוע יש N פעימות ופולסי f מוקלטים לשנייה, מהירות הרוטור היא . כאשר f קבוע, שינוי N ישנה את המהירות. לאחר חלוקת המנוע, N גדל כדי להגדיל את מספר פעימות הריצה, ובכך להקטין את זווית הצעד ולהקטין את מהירות המנוע כדי לשמור על מהירות הריצה הרגילה של המנוע, ויש להגדיל את מספר הפולסים המקביל.

אם בכל פעם שפולס הכניסה משתנה, רק חלק מהזרם המדורג של הפיתול המקביל משתנה, אז כל שלב של סיבוב הרוטור הוא רק חלק מזווית הצעד המקורית. הזרם המדורג מחולק לכמה שלבים להחליף, וכמה צעדים לוקח הרוטור כדי להשלים זווית צעד מקורית. באמצעות בקרת השלב של זרם הפאזה של המיקרו-מוטור, המנוע יכול לפעול בזווית צעד קטנה יותר של יחידה. בכך מפחיתים את גודל הצעד ותנודות בתדר נמוך. בקיצור, הרעיון של כונן חלוקה הוא לשנות את תהליך ההדלקה והכיבוי המקורי של זרם הרוטור, לשנות בהדרגה את גודל וכיוון הזרם של כל פיתול פאזה, כך שהשדה המגנטי המרוכב המרחבי בתוך המנוע משתנה בהדרגה, כך שהמקור שיטת אנרגציה בזווית אחת זה הופך לגל צעד שעוקב אחרי הזרם, והוא הופך לרב שלבים. בשל התדירות הגבוהה של המסוק הנפוץ, ניתן להתעלם מתנודת הזרם של כל שלב, אשר ניתן להתייחס אליו באופן גס כמוצא DC.