¿Por qué necesitamos una rampa para motor paso a paso?

Question

Soy un novato y tratando de entender cómo puedo ejecutar un motor paso a paso. El concepto que yo tenía en mente era que los motores necesitan pulsos digitales a ejecutar, y he probado demasiado. Yo era capaz de ejecutar el paso a paso, estoy usando muy fácilmente. Pero últimamente me llegó a través de un enlace donde se han utilizado una rampa para el inicio de un paso a paso que la justifican diciendo que

"si intentamos arrancar el motor paso a paso con impulsos rápidos, a continuación, sólo se sienta allí y los murmullos de lejos no torneado, Tenemos que empezar el paso a paso, lentamente y poco a poco aumentar la velocidad de los pasos (la rampa)." Fuente:http://www.societyofrobots.com/member_tutorials/book/export/html/314

Mi pregunta es: ¿por qué el paso a paso, a continuación, se inicia con la plaza regular de pulsos? ¿Por qué necesitamos una rampa? Todos los otros foros y tutoriales en hablar siempre de proporcionar pulsos digitales para el paso a paso para la puesta en marcha, ¿por qué el concepto de la rampa de generación no se discute allí? Es una mala práctica para ejecutar paso a paso con pulsos digitales?

Answer 1

Cuando el controlador de pasos del motor, el rotor se mueva lo suficiente (ángulo) que cuando la bobina siguiente (o la bobina de par) se energiza que se tire el rotor en la dirección correcta. Si el rotor no se ha movido a través de la suficiente del ángulo, a continuación, las bobinas se tire el rotor hacia atrás y el motor sólo se sienta allí y zumbidos. Usted puede encontrar muchas ilustraciones y animaciones en línea que explican cómo es el funcionamiento normal de las obras - imagínese si el rotor sólo se movió una fracción del importe previsto.

El rotor, eje, y todo lo que está conectado al eje, todos tienen inercia y no hay fricción de diversos tipos.

La velocidad máxima que el motor puede girar el eje está relacionado con el par disponible del motor y el par necesario para girar el eje (disponible par de gotas como RPM aumenta, y el par requerido generalmente aumenta a medida que los RPMs de incremento). Que no está directamente relacionado con la inercia.

Para realmente llegar a la máxima (o una fracción del mismo) sólo puede acelerar el RPM de forma rápida sin perder pasos. La máxima aceleración está relacionada con la inercia y el exceso de par disponible en un determinado). Si el motor está haciendo todo lo posible para mantener el actual RPM, a continuación, usted no puede acelerar. Si las RPM son lo suficientemente bajos, usted no necesita rampa para arriba, usted puede simplemente dile que paso, pero que suele ser sólo una fracción de la RPM que el motor es capaz de hacer. A menudo lineal rampas son utilizados para simplificar, pero una más convexa de la curva sería óptimo.

Aquí es un motor de la curva de par de Oriental Motor (un importante fabricante Japonés):

Para predecir la tasa máxima de aceleración que necesita saber el torque y el momento de inercia. Si se excede la velocidad máxima de aceleración a una carga determinada, el motor perderá pasos, por lo que un razonable margen de seguridad es una buena idea.

Answer 2

Suena como la descripción que usted ha leído está hablando acerca de la rampa de velocidad, en otras palabras, la frecuencia de los pasos. Los pulsos para cada paso son todavía cuadrado.

La razón es que un motor paso a paso puede generar mucho par. Cuando superamos este par, el motor pierde pasos.

Además, acelerando el motor requiere de torsión por la segunda ley de Newton del movimiento: la fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración:

$$F=ma$$

Para un sistema de rotación de los términos cambiar un poco, pero la mayoría son análogos: par de torsión es igual al momento de inercia de los tiempos de aceleración angular:

$$\tau = I \alpha$$

La consecuencia es que al instante de acelerar, el motor se requieren infinito par motor, que no es posible. Por lo tanto, debemos limitar la aceleración, es decir, la "rampa" de la velocidad, para limitar el par necesario para algo que el motor puede generar sin perder pasos.