Động cơ bước là một trong những động cơ đơn giản hơn để thực hiện trong các thiết kế điện tử, nơi cần độ chính xác và độ lặp lại. Cấu tạo của động cơ bước đặt giới hạn tốc độ thấp trên động cơ, thấp hơn tốc độ mà thiết bị điện tử có thể điều khiển động cơ. Khi yêu cầu vận hành tốc độ cao của động cơ bước, độ khó thực hiện sẽ tăng lên.
Yếu tố động cơ bước tốc độ cao
Một số yếu tố trở thành thách thức trong thiết kế và triển khai khi bạn điều khiển động cơ bước ở tốc độ cao. Giống như nhiều thành phần khác, hoạt động trong thế giới thực của động cơ bước không lý tưởng và khác xa với lý thuyết. Tốc độ tối đa của động cơ bước thay đổi tùy theo nhà sản xuất, kiểu máy và độ tự cảm của động cơ, với tốc độ từ 1000 RPM đến 3000 RPM thường có thể đạt được.
Để có tốc độ cao hơn, động cơ servo là lựa chọn tốt hơn.
Quán tính
Mọi vật chuyển động đều có quán tính, quán tính chống lại sự thay đổi gia tốc của vật. Trong các ứng dụng tốc độ thấp hơn, có thể điều khiển động cơ bước ở tốc độ mong muốn mà không bỏ lỡ một bước nào. Tuy nhiên, cố gắng lái tải lên động cơ bước ở tốc độ cao ngay lập tức là một cách tuyệt vời để bỏ qua các bước và làm mất vị trí của động cơ.
Động cơ bước phải tăng tốc từ tốc độ thấp đến tốc độ cao để duy trì vị trí và độ chính xác ngoại trừ tải trọng nhẹ với ít tác động quán tính. Điều khiển động cơ bước nâng cao bao gồm các giới hạn gia tốc và các chiến lược để bù lại quán tính.
Đường cong mô-men xoắn
Mô-men xoắn của động cơ bước không giống nhau ở mọi tốc độ vận hành. Nó giảm xuống khi tốc độ bước tăng lên.
Tín hiệu truyền động cho động cơ bước tạo ra từ trường trong cuộn dây của động cơ để tạo ra lực thực hiện một bước. Thời gian để từ trường đạt đến cường độ tối đa phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn dây, điện áp ổ đĩa và giới hạn dòng điện. Khi tốc độ truyền động tăng lên, thời gian các cuộn dây ở cường độ tối đa rút ngắn và mô-men xoắn mà động cơ có thể tạo ra giảm xuống.
Bottom Line
Dòng tín hiệu truyền động phải đạt đến dòng truyền động tối đa để tối đa hóa lực trong động cơ bước. Trong các ứng dụng tốc độ cao, trận đấu phải diễn ra càng nhanh càng tốt. Điều khiển động cơ bước với tín hiệu điện áp cao hơn giúp cải thiện mô-men xoắn ở tốc độ cao.
Vùng chết
Khái niệm lý tưởng về động cơ cho phép nó được điều khiển ở bất kỳ tốc độ nào với việc giảm mô-men xoắn khi tốc độ tăng. Tuy nhiên, động cơ bước thường phát triển một vùng chết, nơi động cơ không thể truyền tải ở một tốc độ nhất định. Vùng chết phát sinh từ sự cộng hưởng trong hệ thống và thay đổi đối với mọi sản phẩm và thiết kế.
Cộng hưởng
Động cơ bước dẫn động các hệ thống cơ khí và tất cả các hệ thống cơ khí đều có thể bị cộng hưởng. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số truyền động khớp với tần số tự nhiên của hệ thống. Thêm năng lượng vào hệ thống có xu hướng làm tăng độ rung và mất mô-men xoắn của nó, hơn là vận tốc của nó.
Trong các ứng dụng mà rung động quá mức chứng tỏ có vấn đề, việc tìm và bỏ qua tốc độ động cơ bước cộng hưởng là đặc biệt quan trọng. Các ứng dụng chịu được rung động nên tránh cộng hưởng nếu có thể. Cộng hưởng có thể làm cho một hệ thống kém hiệu quả hơn trong ngắn hạn và rút ngắn tuổi thọ của nó theo thời gian.
Kích thước bước
Động cơ bước sử dụng một số chiến lược truyền động giúp động cơ thích ứng với các tải và tốc độ khác nhau. Một chiến thuật là bước vi mô, cho phép động cơ tạo ra các bước nhỏ hơn so với các bước đầy đủ. Các bước vi mô này làm giảm độ chính xác và làm cho động cơ bước hoạt động êm hơn ở tốc độ thấp hơn.
Động cơ bước chỉ có thể truyền động quá nhanh và động cơ không có sự khác biệt trong một bước vi mô hoặc một bước đầy đủ. Để vận hành ở tốc độ cao, bạn thường muốn lái động cơ bước với các bước đầy đủ. Tuy nhiên, sử dụng vi bước qua đường cong gia tốc của động cơ bước có thể làm giảm đáng kể tiếng ồn và độ rung trong hệ thống.
![Cách buộc Windows khởi động lại ở Chế độ an toàn [15 phút]](https://i.technologyhumans.com/images/003/image-6168-j.webp "Cách buộc Windows khởi động lại ở Chế độ an toàn [15 phút]")
