Stepper շարժիչները էլեկտրոնիկայի նախագծման մեջ կիրառվող ավելի պարզ շարժիչներից են, որտեղ անհրաժեշտ է ճշգրտության և կրկնելիության մակարդակ: Քայլային շարժիչների կառուցումը շարժիչի վրա ցածր արագության սահմանափակում է դնում, ավելի ցածր, քան այն արագությունը, որը էլեկտրոնիկան կարող է վարել շարժիչը: Երբ պահանջվում է աստիճանական շարժիչի բարձր արագությամբ շահագործում, իրականացման դժվարությունը մեծանում է:
Բարձր արագության աստիճանական շարժիչի գործոններ
Մի քանի գործոններ դառնում են նախագծման և իրականացման մարտահրավերներ, երբ դուք բարձր արագությամբ շարժվում եք ստեպեր շարժիչներով: Շատ բաղադրիչների նման, քայլային շարժիչների իրական պահվածքը իդեալական չէ և հեռու է տեսությունից:Քայլային շարժիչների առավելագույն արագությունը տատանվում է ըստ արտադրողի, մոդելի և շարժիչի ինդուկտիվության, 1000 RPM-ից մինչև 3000 RPM արագությունները սովորաբար հասանելի են:
Ավելի արագությունների համար սերվո շարժիչներն ավելի լավ ընտրություն են:
Իներցիա
Ցանկացած շարժվող օբյեկտ ունի իներցիա, որը դիմադրում է օբյեկտի արագացման փոփոխություններին: Ավելի ցածր արագությամբ կիրառություններում հնարավոր է քայլային շարժիչը վարել ցանկալի արագությամբ՝ առանց քայլ բաց թողնելու: Այնուամենայնիվ, արագընթաց շարժիչի վրա բեռը անմիջապես բարձր արագությամբ վարելը հիանալի միջոց է քայլերը բաց թողնելու և շարժիչի դիրքը կորցնելու համար:
Քայլային շարժիչը պետք է բարձրանա ցածր արագությունից մինչև բարձր արագություն՝ դիրքը և ճշգրտությունը պահպանելու համար, բացառությամբ թեթև բեռների՝ փոքր իներցիոն էֆեկտներով: Ընդլայնված քայլային շարժիչի կառավարումը ներառում է արագացման սահմանափակումներ և իներցիան փոխհատուցելու ռազմավարություններ:
ոլորող մոմենտների կորեր
Ստեպ-շարժիչի ոլորող մոմենտը նույնը չէ յուրաքանչյուր գործառնական արագության համար: Այն իջնում է, քանի որ քայլի արագությունը մեծանում է:
Ստեպային շարժիչների շարժիչ ազդանշանը առաջացնում է մագնիսական դաշտ շարժիչի ոլորուններում՝ քայլ անելու ուժ ստեղծելու համար: Մագնիսական դաշտի ամբողջական ուժգնության ժամանակը կախված է կծիկի ինդուկտիվությունից, շարժիչ լարումից և հոսանքի սահմանափակումից: Երբ շարժման արագությունը մեծանում է, պարույրների ամբողջ ուժով մնալու ժամանակը կրճատվում է, և շարժիչի պտտող մոմենտը նվազում է:
Վերջին գիծ
Շարժիչի ազդանշանի հոսանքը պետք է հասնի շարժիչի առավելագույն հոսանքի՝ աստիճանական շարժիչի ուժը առավելագույնի հասցնելու համար: Բարձր արագությամբ կիրառություններում խաղը պետք է տեղի ունենա հնարավորինս արագ: Ավելի բարձր լարման ազդանշանով քայլային շարժիչի վարումն օգնում է բարձրացնել ոլորող մոմենտը բարձր արագություններում:
Մեռյալ գոտի
Շարժիչի իդեալական հայեցակարգը թույլ է տալիս այն վարել ցանկացած արագությամբ, վատագույն դեպքում՝ նվազեցնելով ոլորող մոմենտը, երբ արագությունը մեծանում է: Այնուամենայնիվ, քայլային շարժիչները հաճախ զարգացնում են մեռած գոտի, որտեղ շարժիչը չի կարող վարել բեռը տվյալ արագությամբ:Մեռած գոտին առաջանում է համակարգում ռեզոնանսից և տարբերվում է յուրաքանչյուր ապրանքի և դիզայնի համար:
Ռեզոնանս
Stepper շարժիչները մղում են մեխանիկական համակարգեր, և բոլոր մեխանիկական համակարգերը կարող են տուժել ռեզոնանսից: Ռեզոնանսը տեղի է ունենում, երբ շարժիչ հաճախականությունը համընկնում է համակարգի բնական հաճախականության հետ: Համակարգին էներգիա ավելացնելը հակված է մեծացնելու նրա թրթռումը և ոլորող մոմենտը կորցնելը, այլ ոչ թե արագությունը:
Այրում, որտեղ չափազանց թրթռումները խնդրահարույց են դառնում, հատկապես կարևոր է ռեզոնանսային ստեպպերի շարժիչի արագությունների հայտնաբերումը և շրջանցումը: Հավելվածները, որոնք հանդուրժում են թրթռումը, պետք է հնարավորինս խուսափեն ռեզոնանսից: Ռեզոնանսը կարող է կարճաժամկետ հեռանկարում համակարգը դարձնել ավելի քիչ արդյունավետ և ժամանակի ընթացքում կրճատել դրա կյանքը:
Քայլի չափ
Stepper շարժիչները օգտագործում են մի քանի շարժիչ ռազմավարություններ, որոնք օգնում են շարժիչին հարմարվել տարբեր բեռների և արագությունների: Մարտավարությունից մեկը միկրո քայլքն է, որը թույլ է տալիս շարժիչին կատարել ավելի փոքր, քան ամբողջական քայլերը:Այս միկրո քայլերը նվազեցնում են ճշգրտությունը և դարձնում քայլային շարժիչի աշխատանքը ավելի ցածր արագությամբ:
Stepper շարժիչները կարող են միայն այդքան արագ վարել, և շարժիչը տարբերություն չի տեսնում միկրո քայլի կամ ամբողջական քայլի մեջ: Լրիվ արագությամբ աշխատելու համար դուք սովորաբար ցանկանում եք քշել քայլային շարժիչ՝ ամբողջ քայլերով: Այնուամենայնիվ, քայլային շարժիչի արագացման կորի միջով միկրո քայլափոխումը կարող է զգալիորեն նվազեցնել աղմուկը և թրթռումը համակարգում:
