Ein CNC-System mit offenem Regelkreis, bestehend aus einem Schrittmotor und einer Antriebsschaltung. Aufgrund seines einfachen Aufbaus, seines niedrigen Preises und seiner zuverlässigen Leistung werden Schrittmotoren häufig in Situationen mit präziser Positionierung eingesetzt. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass der Motor dies nicht tut die Synchronisation verlieren.

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Außer Tritt und seine Gefahren:

Wenn der Schrittmotor normal arbeitet, bewegt er sich bei jedem Steuerimpuls um einen Schrittwinkel, d. h. er bewegt sich einen Schritt vorwärts. Werden kontinuierlich Steuerimpulse eingegeben, dreht sich der Motor entsprechend weiter.

Das Außer-Schritt-Schalten des Schrittmotors umfasst verlorene Schritte und Überschreitungen. Wenn ein Schritt verloren geht, ist die Anzahl der Schritte, die der Rotor fortbewegt, geringer als die Anzahl der Impulse; wenn ein Schritt überschritten wird, ist die Anzahl der Schritte, die der Rotor vorbewegt, größer als die Anzahl der Impulse.

Die Anzahl der Schritte für einen verlorenen Schritt oder einen Überschritt entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der laufenden Schläge. Wenn der Schrittverlust schwerwiegend ist, bleibt der Rotor in einer Position oder vibriert um eine Position; wenn der Schrittverlust schwerwiegend ist, schießt die Werkzeugmaschine über.

Der Schrittmotor ist ein wichtiges Glied im Vorschubsystem mit offenem Regelkreis und seine Leistung wirkt sich direkt auf die Leistung des CNC-Systems aus. Ein Auslaufen des Motors beeinträchtigt die Stabilität und Steuerungsgenauigkeit des CNC-Systems und führt dazu, dass die Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen abnimmt.

Ursachen und Lösungen für Trittstörungen:

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Grund eins:

Die Beschleunigung des Rotors ist langsamer als das rotierende Magnetfeld des Schrittmotors. Die Kraft n des Rotors ist langsamer als das rotierende Magnetfeld des Schrittmotors, das heißt, wenn sie kleiner ist als die Kommutierungsgeschwindigkeit des Schrittmotors wird die Synchronisierung verlieren. Dies liegt daran, dass die elektrische Energiezufuhr zum Motor nicht ausreicht und das im Schrittmotor erzeugte Synchrondrehmoment nicht dazu führen kann, dass die Rotorgeschwindigkeit der Drehzahl des Statormagnetfelds folgt, was zu einem Schrittfehler führt. Da das dynamische Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors mit zunehmender Dauerbetriebsfrequenz abnimmt, führt jede Betriebsfrequenz über dieser Frequenz zu Schrittverlusten. Diese Art von Schrittabweichung weist darauf hin, dass der Schrittmotor über ein unzureichendes Drehmoment und eine unzureichende Widerstandsfähigkeit verfügt.

Lösung:

1.Erhöhen Sie das vom Schrittmotor selbst erzeugte elektromagnetische Drehmoment. Zu diesem Zweck kann der Antriebsstrom innerhalb des Nennstrombereichs entsprechend erhöht werden; wenn das Drehmoment im Hochfrequenzbereich nicht ausreicht, kann die Antriebsspannung der Antriebsschaltung entsprechend erhöht werden; ein Schrittmotor mit großem Drehmoment kann verwendet werden stattdessen.

2. Reduzieren Sie das Drehmoment, das der Schrittmotor überwinden muss. Aus diesem Grund kann die Betriebsfrequenz des Motors entsprechend reduziert werden, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu erhöhen; eine längere Beschleunigungszeit kann eingestellt werden, damit der Rotor ausreichend Energie erhalten kann.

Grund zwei:

Die durchschnittliche Geschwindigkeit des Rotors ist höher als die durchschnittliche Drehzahl des Statormagnetfelds. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeit, die der Stator benötigt, um erregt und erregt zu werden, länger, was länger ist als die Zeit, die der Rotor benötigt, um vorwärts zu schreiten. Dann erhält der Rotor während des Schrittvorgangs zu viel Energie, was dazu führt, dass der Schrittmotor das erzeugte Ausgangsdrehmoment erhöht, was dazu führt, dass der Motor überschreitet. Wenn ein Schrittmotor zum Antrieb von Mechanismen verwendet wird, die die Last auf und ab bewegen, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass es zu Überschreitungen kommt. Dies liegt daran, dass das vom Motor benötigte Drehmoment abnimmt, wenn sich die Last nach unten bewegt.

Lösung:

Reduzieren Sie den Antriebsstrom des Schrittmotors, um das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors zu verringern.

Grund drei:

Der Schrittmotor und die Last, die er trägt, haben Trägheit. Aufgrund der Trägheit des Schrittmotors selbst und der Last, die er trägt, kann der Motor während des Betriebs nicht sofort starten und stoppen. Stattdessen verliert er beim Starten Schritte und überschreitet beim Stoppen.

Lösung:

Durch einen Beschleunigungs- und Verzögerungsprozess, d. h. beginnend mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, dann allmähliches Beschleunigen auf eine bestimmte Geschwindigkeit und dann allmähliches Abbremsen bis zum Stillstand. Eine angemessene und gleichmäßige Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung ist der Schlüssel zur Gewährleistung eines zuverlässigen, effizienten und genauen Betriebs des Schrittantriebssystems.

Grund vier:

Schrittmotoren erzeugen Resonanzen, die ebenfalls eine Ursache für Schrittabweichungen sind. Wenn der Schrittmotor im Dauerbetrieb läuft und die Frequenz des Steuerimpulses gleich der Eigenfrequenz des Schrittmotors ist, kommt es zu Resonanzen. Innerhalb einer Steuerimpulsperiode kann die Vibration nicht vollständig gedämpft werden, bevor der nächste Impuls eintrifft. Daher ist der dynamische Fehler in der Nähe der Resonanzfrequenz am größten und führt dazu, dass der Schrittmotor die Synchronisierung verliert.

Lösung:

Reduzieren Sie den Antriebsstrom des Schrittmotors entsprechend; übernehmen Sie eine Unterteilungs-Antriebsmethode; übernehmen Sie eine Dämpfungsmethode, einschließlich einer mechanischen Dämpfungsmethode.

Mit den oben genannten Methoden können Motoroszillationen effektiv beseitigt und Außerschrittphänomene vermieden werden.

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