 步進/伺服馬達運轉參數設定
自啟動速度? 斜率? 轉速? 等等...
自起動速度(Vs)
所謂自起動速度(Self-Starting
Speed , Vs),一般皆以此步進馬達所能設定之最大值來認定,就是步進馬達在不需要加減速的情況下能直接轉動的最大速度,一般二相步進馬達在半步進(half-step)時的自起動速度大約為600以下.若馬達加上負載後,則其自起動速度會相對的降低.
一般在控制器上設定步進馬達運轉時的自起動速度,經驗值皆設定為步進馬達每轉的解析度以下.舉例來說,若解析度為1000 p/rev的五相步進馬達 ,則其自起動速度就設定為1000pps以下,若是微步進解析度為5000 p/rev,則其自起動速度就設定為5000pps,依此類推 .
加減速斜率(Tr)
步進馬達在控制時,若是只控制在低速運轉領域(大約100rpm以下),則只要送固定速率的脈波到馬達驅動器即可控制步進馬達做定速率的運轉,但大部份步進馬達的運轉應用皆是在高速運轉領域(100rpm以上),所以若要使步進馬達運轉在高速領域的話,就需要有加速的動作了。
相對的,步進馬達要由高速運轉降速到停止時, 也無法立即使步進馬達停止, 而要經過減速的階段,
慢慢使步進馬達由高速慢慢減速到停止, 否則若是立即使馬達停止的話, 因為高速的慣性作用, 將會使馬達有衝過頭的現象.
一般來說,各種定位控制器所設定加減斜率的單位皆不盡相同,但最常用的單位是pps/S^2 ,
代表每秒加速(減速)多少pps ,
其它也有人用時間(ms)來設加減速斜率,
表示從自啟動速度加速到目標速度之時間,
設的時間越短表示加速越快.
加減速時間越短, 則完成定位行程的時間也越短. 但因步進馬達的解析度有大有小從
200 p/rev ~ 50000 p/rev 都有,解析度越粗(200 p/rev) 則因為每一格角度較大,相對的其旋轉慣性也較大的關係, 加減速就不能太快,而角度比較精細的微步進技術,因為其解析度較細,慣性較小,所以加減速度就可以相對的提高,也相對減少了馬達在加減速時所花的時間,所以定位時間也會縮短。
轉速(目標速度,Vo)
步進馬達的速度,一般皆以PPS來作單位,PPS的原意是Pulse Per
Second的縮寫,代表每秒轉多少脈波,若要換算成RPM則需參考步進馬達的解析度才有辦法決定,例如 ,若步進馬達的解析度為每轉1000脈波,若送至馬達驅動器的速度為25000
PPS,則其每分鐘轉速為25000/1000*60=1500 RPM,其餘依此類推.
若步進馬達是帶動滾珠螺桿以做直線的定位動作,則此時一般定義其速度之單位則為每秒多少公釐(1/10公分),以mm/sec來表示,其計算速度方法如下 :
若滾珠螺桿之螺距(Pitch)為10mm(代表螺桿轉一圈行程走10mm),步進馬達解析度為每轉1000脈波時,則可計算出每一脈波可走10mm/1000pulse=0.01mm(一般稱為1條),若送至馬達驅動器的速度為25000PPS時,則可計算出直線定位的速度為25000/1000 *10=250mm/sec,其餘依此類推.
Vs , Tr , Vo此三者的關係可參考下圖
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