ステッピングモーターの加減速制御について skysmotor.com
ステッピングモーターの応用範囲が広いため、ステッピングモーターの加減速制御に関する研究も増加しています。ステッピングモーターの起動時や加速時、ステップパルスの変化が速すぎるとローターが慣性により電力信号の変化に追従できず、停止時や減速時にも同様の理由で脱調が発生する場合があります。ストール、脱調、またはオーバーステップを防止し、ステッピング モーターの動作周波数を高めるには、ステッピング モーターの加速と減速を制御する必要があります。
一、速度を制御することでステッピングモーターの加減速を制御します
ステッピングモーターの速度は、パルス周波数、ローターの歯の数、ビート数に依存します。その角速度はパルス周波数に比例し、パルスと時間的に同期します。したがって、ロータの歯数と動作ビート数が決まっていれば、パルス周波数を制御することで必要な速度を得ることができます。ステッピング モーターは同期トルクを利用して起動するため、脱調を防ぐために、起動周波数をあまり高く設定することはできません。特に、出力が増加し、ローター直径が増加し、慣性が増加するにつれて、起動周波数と最大動作周波数は 10 倍も異なる場合があります。
二、始動周波数を制御してステッピングモーターの加速と減速を制御します
ステッピングモータの起動周波数特性により、起動時に動作周波数に直接到達することができず、低速から徐々に速度を上げて動作速度まで上げるという起動プロセスが必要となります。停止する場合、すぐに動作周波数をゼロにすることはできず、高速時には徐々に速度をゼロにするプロセスが必要となります。
三、出力トルクを制御することでステッピングモーターの加減速を制御します
ステッピングモーターの出力トルクは、パルス周波数が高くなると低下しますが、起動周波数が高くなると起動トルクが小さくなり、負荷の駆動能力が低下し、起動時に脱調が発生したり、また停止時にオーバーシュートが発生します。脱調やオーバーシュートを発生させることなく、ステッピング モーターが必要な速度に素早く到達するためには、重要なのは、加速プロセス中に、加速に必要なトルクは、各動作周波数でステッピング モーターによって提供されるトルクを最大限に活用できますが、このトルクを超えることはできないということです。そのため、ステッピングモーターの動作は一般的に加速、定速、減速の3段階を経ますが、加減速処理時間はできるだけ短く、定速時間はできるだけ長くすることが求められます。特に素早い応答性が求められる作業では、始点から終点までの走行時間を最短にし、加減速過程も最短にし、等速での最高速度が求められます。
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