چگونه از لرزش موتورهای پله ای جلوگیری کنیم ؟

بهترین روش کنترل رزونانس در الکتروموتورهای پله ای، متضمن جابجایی نواحی مزاحم از مسیر صدمه زدن است. که باعث لرزش موتورهای پله ای می شود.

موتورهای پله ای هنوز هم یکی از تنومندترین محصولات کنترل حرکت موجود است. اگر چه این موتورها جزء شاهکارهای مهندسی هستند اما در برخی مواقع مشکلاتی نیز همراه خود دارند.

نکات کلیدی

• تمامی موتورهای پله ای دارای رزونانس هستند.
• رزونانس قابل حذف نیست اما می توان آن را کنترل کرد.
• شیفت فرکانس رزونانس با تغییر ولتاژ یا جریان، اینرسی و لختی بار، یا تفکیک پذیری پله انجام می شود.

خوشبختانه در حال حاضر نوآوری و رشد تکنیکهای فنی برای حل مشکلات، امکانات فراوانی به وجود آورده اند. گیربکسها می توانند سرعت و گشتاور را تغییر دهند. موتورهای ویژه ای با IP65 و IPX7 برای حفاظت در برابر نفوذ مایعات و گرد وخاک طراحی شده اند. اما اگر یک موتور پله ای دچار رزونانس شود. چه کار می توان کرد؟ دوباره، شیوه های مختلف و متعددی برای کاهش و میرا کردن رزونانس موتور پله ای وجود دارد. اما قبل از تشریح این روشها و اینکه چگونه میتوان این رزونانس را کاهش داد کمک کننده است که تشریح شود رزونانس از کجا و چگونه به وجود می آید؟

هر موتور پله ای یک نقطه رزونانس دارد. برای هر پله که موتور طی می کند روتور قبل از اینکه متوقف شود در حدود موقعیت جدید نوسان می کند. مقدار زمانی که موتور نوسان می کند زمان نشست نامیده می شود. نرخ نوسان مطابق فرکانس رزونانس هر استپ موتور است. نتیجه این می شود که موتور به لرزه می افتد و عصبانی می شود. فرکانس تشدید از وابستگی بین صلب بودن گشتاور و اینرسی ناشی می شود. تغییر هر کدام از پارامترها فرکانس رزونانس را تغییر می دهد. برای عملکرد نرم و روان، مهندسین تلاش می کنند موتورهایی با فرکانس رزونانس بالاتر یا پایین تر از پوش عملکردی آن طراحی کنند.

اغلب دفترچه های راهنمای عیب یابی چندین فاکتور و اقدام اصلاحی را برای عملکرد مناسب در یک کاربرد خاص پیشنهاد کرده اند. برای مثال، کاهش یا افزایش ولتاژ یا جریان کار، افزایش اینرسی بار، یا استفاده از تفکیک پذیری پله بالاتر، فرکانس رزونانس موتور را شیفت می دهد.

با این حال، ممکن است نتوان بدون به خطر انداختن کل طراحی به میزان کافی پارامترهای مورد نظر جهت بهبود عملکرد را تغییر داد. در این وضعیتها بهتر است با تجهیزات یا دمپر میرا کننده داخلی این کار را انجام داد. هر نوع دمپر موافقین و مخالفینی دارند اما در برخی موقعیتها به طور بسیار موثری عملکرد استپ موتور را بهبود می دهد. متداول ترین نوع دمپرها دمپر اینرسی نصب شده در عقب موتور و دمپر داخلی است.

دمپرهای نصب شده در عقب موتور در اصل یک اینرسی بار اضافی را بر روی شفت موتور وارد می کنند. که باعث تغییر فرکانس رزونانس می گردد. با تغیر فرکانس رزونانس، نقطه رخداد رزونانس به رنج سرعت پایین تر شیفت پیدا می کند. این کار به طور موثری لرزش و حرکت عصبی موتور را در سرعتهای میانی و بالا کاهش می دهد. از این گذشته، دیده شده که دمپرهای نصب شده در عقب موتور همچنین باعث کاهش رزونانس میخی در سرتاسر رنج عملکردی سرعت موتور می شوند.

یک دمپر نصب شده در عقب موتور می تواند به میزان قابل توجهی مقدار رزونانس را کاهش دهد. با وجود اینکه این دمپرها به گونه ای طراحی شده اند که کوچک جمع و جور باشند برخی از سیستمها فاقد فضای کافی برای نصب این نوع از دمپرها هستند. اما حتی در طراحی هایی که فضای کافی دارند نیز به علت اندازه بزرگتر و افزایش هزینه دمپر، این کار چندان جذاب نیست. در این حالت اجبارا باید از دمپر داخلی استفاده کرد.

منبع؛  mashinedesign.com