Stepper motors се еден од поедноставните мотори за имплементирање во дизајните на електроника каде што е потребно ниво на прецизност и повторливост. За жал, изградбата на чекор-мотори става прилично мала ограничување на брзината на моторот, многу пониска од брзината што електрониката може да го вози на моторот. Кога е потребна голема брзина на работа на stepper-мотор, тешко се зголемува имплементацијата, бидејќи започнуваат да доаѓаат голем број фактори.
Фактори за мотори со голема брзина
Неколку фактори стануваат значајни дизајни и предизвици за имплементација кога моторите со погон се управуваат со големи брзини. Како и многу други компоненти, реалниот свет на однесување на stepper motors не е идеален и далеку од теоријата. Максималната брзина на степенести мотори ќе се разликува од производителот, моделот и индуктивноста на моторот со брзина од 1000-3000 вртежи во минута (за поголеми брзини, серво мотори се подобар избор). Главните фактори кои влијаат на возење со моторни возила со голема брзина се:
- Инерција - Секој движечки објект има инерција која се спротивставува на промената во забрзувањето на објектот. Во апликации со помала брзина, можно е да започнете со возење на чекор по желба без да пропуштите чекор. Сепак, обидот да се вози оптоварување на stepper мотор со голема брзина веднаш е одличен начин да се прескокнете чекори и да ја изгубите позицијата. Освен со многу мала тежина, со мали инерцијални ефекти, чекорниот мотор мора да се придвижи од мала брзина до голема брзина за да ја задржи позицијата и прецизноста. Напредните контролни контроли на моторот вклучуваат ограничувања на забрзувањето и стратегии за компензација на инерцијата.
- Криви на вртежниот момент - вртежниот момент на чекор-мотор не е ист за секоја оперативна брзина, но се намалува со зголемувањето на брзината на брзината. Причината за ова се базира на оперативните принципи на чекорните мотори. Сигналот за возење за чекорните мотори генерира магнетно поле во калемите на моторот со цел да се создаде сила за да се направи чекор. Времето за кое магнетното поле треба да излезе на полна сила зависи од индуктивноста на серпентина, напон на напојување и ограничување на струјата. Со зголемувањето на брзината на возење, времето за кое калетите остануваат со нивната целосна снага се скратува и вртежниот момент на моторот може да генерира капки.
- Сигнал на возење - За да се зголеми силата во чекор-мотор, струјата на дискот мора да ја достигне максималната струја на возење и во апликации со голема брзина, ова мора да се направи што е можно побрзо. Возењето на stepper мотор со повисок напонски сигнал може да помогне да се подобри вртежниот момент при високи брзини, кои автоматски се применуваат во постојани струјни решенија за возачи на stepper.
- Мртва зона - Идеалниот концепт на мотор овозможува да се вози со било која брзина, а во најлош случај да се намали вртежниот момент кога се зголемува брзината. За жал, моторите за чекор често имаат мртва зона каде што моторот не може да го придвижи товарот со дадена брзина. Ова се должи на резонанца во системот и варира за секој производ и дизајн.
- Резонанца - Чекор мотори возење механички системи и сите механички системи може да страдаат од резонанца. Резонанцата се јавува кога фреквенцијата на возење се совпаѓа со природната фреквенција на системот и енергијата додадена на системот има тенденција да ги зголеми своите вибрации и губење на вртежниот момент, а не неговата брзина. Во апликации каде што прекумерните вибрации ќе имаат проблеми, изнаоѓање и прескокнување на резонантните stepper мотори брзини е особено важно. Дури и апликации кои можат да толерираат вибрации треба да избегнуваат резонанција онаму каде што е можно, бидејќи може значително да го намали животниот век на системот.
- Големина на чекорот - Степски мотори имаат неколку стратегии за возење, вклучително и микроповлекување кое овозможува да се направат помали од сите чекори од моторот. Овие микро чекори не обезбедуваат зголемена точност (наместо микро чекори имаат намалена точност), но тие го прават попрактичниот мотор да работат потивок при пониски брзини. Степските мотори може да се движат толку брзо, а моторот не гледа различно во микро чекор или во целосен чекор. За целосна брзина, често се бара возење на чекор по чекор со целосни чекори. Меѓутоа, користејќи микро чекори низ кривата на забрзување на степените мотори, може значително да се намалат бучавата и вибрациите во системот.