Hepimiz hata yaparız - makine mühendisleri bile. Bir hata, neredeyse her zaman, öğrenme ve büyüme fırsatıdır. Ya da İrlandalı büyük yazar Samuel Beckett'in dediği gibi, “Tekrar dene. Tekrar başarısız ol. Daha iyi başarısız ol."
Ancak pazara uygun bir ürün tasarlamak için, bu daha iyi başarısızlık döngüsünün nihayetinde başarıya ulaşması gerekir. Elbette en iyi senaryo ilk seferde doğru olanı yapmaktır. Yardım etmek için buradayız.
Hareket teknolojileri seçiminizi değerlendirdikten ve bir step sistemi kullanmaya karar verdikten sonra, uygulama gereksinimleriniz için optimum motoru ve sürücüyü seçmeniz gerekecektir. Bu, geliştirme sürenizi ve maliyetlerinizi etkileyen hatalar yapmanın çok kolay olabileceği bir alandır.
Şimdi mühendislerin step motorları ve sürücüleri belirlerken ve bunlarla çalışırken yaptıkları en yaygın beş hataya, bunların neden olabileceği sorunlara ve bunlardan nasıl kaçınabileceğinize bakalım. Doğru seçimi yapmak için en iyi beş uygulamayı da listeleyeceğiz.
Hata 1 - Bir motorun herhangi bir step sürücü ile eşleştirildiğinde hız ve tork değerlerini sağlayacağına inanmak
Servo motorlarda, nominal tork, durma torku ve hızın ideal koşullar altında belirtildiğini muhtemelen zaten biliyorsunuzdur. The values you obtain in actual use depend as much on the pairing of drive and motor as on the available voltage and current. Aynı prensip step motorlar ve sürücüler için de geçerlidir.
Bir step motordan istediğiniz performansı almanızı sağlamanın en güvenilir yolu, ihtiyacınız olan özelliklere sahip belirli bir sürücünün mevcut voltajı ve akımı ile eşleştirildiğinde performansını modellemektir. Eşleşen motor ve sürücü için bir performans eğrisi (hız-tork eğrisi) oluşturmak en güvenilir referansı sağlar.
Kollmorgen'in çevrimiçi Step Optimizasyon aracı bu işlemi kolaylaştırır. Uygulamanıza fiziksel olarak uyan bir motor seçerek başlayın, ardından sürücünüz için bir tork/hız eğrisi üretmek üzere mevcut voltaj ve akımı değiştirin. Veya alternatif olarak, gerekli tork/hız veya temel hareket profilinizi belirleyin, ardından aracın uygulama gereksinimlerinize uyan en iyi çözümü otomatik olarak bulmasına izin verin.
Bir motorun durma torkunun, hareket halindeyken üretebileceği torkun bir göstergesi olmadığını unutmayın - özellikle daha yüksek torkun gerekli olduğu hızlanma ve yavaşlama sırasında. Uygulamanızın gerçek dinamik gereksinimlerine göre bir sistem seçmek için Step Optimizasyon aracını kullanmak bu hatadan kaçınmanıza yardımcı olabilir.
Hata 2 - Yanlış nedenlerle bir mikro step sürücüsü belirlemek
Hız ve konum üzerinde mümkün olan en yüksek kontrolü arıyorsanız, bir servo sistem uygulamanız için muhtemelen bir stepten daha iyi bir seçimdir. Ancak, geri bildirim tabanlı kontrol gerektirmeden karşılaştırılabilir doğruluk elde edebileceğinizi düşünerek bunun yerine bir step motor ve mikro step sürücüsü belirlemek cazip gelebilir. Bu bir hata olabilir.
Mikro step, motorların düşük uç rezonans bölgelerindeki gürültü ve titreşim etkilerinin üstesinden gelmesine ve hatta bu düşük uç bölgelerde sürekli çalışmasına olanak sağlamak için geliştirilmiştir. Sürücü 1,8º step açısını 250 mikro stepe kadar böler, ancak bu bireysel darbeler tekdüze olmayabilir. Motorun konumu ve hızı mikro step seviyesine kadar sabit olmak zorunda değildir. Bir mikro step sürücü, standart bir step sürücüden daha yüksek çözünürlük sunsa da, bu mutlaka doğrulukta bir artışı garanti etmez.
Bunun yerine, mikro stepin birincil faydası düşük motor hızlarında titreşim, gürültü ve çınlamanın azaltılmasıdır. Bu da bizi başka bir potansiyel hataya götürüyor: bir mikro step sürücünün tüm rezonans sorunlarını hafifletmesini beklemek. Düşük hızlara ek olarak, step motorlar orta hız aralığında bir rezonans periyodu da sergileyebilir. Mikro step bu konuda yardımcı olmayacaktır. Bunun yerine, rezonans önleyici algoritmalara sahip bir sürücü seçmek bu rezonanslarla başa çıkmanın en iyi yoludur.
Hata 3: Motorun boyutunu küçültmek veya büyütmek
Bir step motorun düşük boyutlandırılması en iyi ihtimalle aşırı ısınmaya, tatmin edici olmayan hızlanma ve yavaşlamaya ve genel olarak düşük performansa neden olacaktır. En kötü ihtimalle, ağır yükleme veya yüksek hızlanma ve yavaşlama altında motor darbeleri kaybedecek, yanlış konumlanacak veya tamamen duracaktır.
Motorun aşırı boyutlandırılması, daha yüksek EMI/RFI gürültüsünün yanı sıra daha fazla duyulabilir gürültü üretmesine neden olacaktır. Ayrıca motor ve sürücü için daha yüksek maliyetlerin yanı sıra boşa harcanan panel alanı ve gereğinden büyük ve ağır bir makine anlamına da gelebilir.
Kollmorgen'in Step Optimizasyon aracı, bu temel hatalardan kaçınmanıza yardımcı olarak sizi uygulamanızın boyutuna ve performans gereksinimlerine en uygun motora yönlendirebilir.
Hata 4: Yük-motor ataletinin yanlış eşleştirilmesi
Servo sistem atalet eşleştirmesinin eski kuralları artık geçerli değildir. Ancak step sistemler için, bu sistemler tipik olarak açık döngü olduğundan yük-motor ataletini dikkate almak her zamanki kadar önemlidir. Kapalı döngü bir step sistemi oluşturmak için bir kodlayıcı eklendiğinde bile, atalet uyumsuzluğu motorun darbeleri kaybetmesine, yükü yanlış konumlandırmasına, aşırı akım çekmesine ve hatta durmasına neden olmadan bir büyüklük sırasından (10:1) çok daha fazla olamaz.
Hata 5: Makinenin doğal frekanslarını hesaba katmamak
Mühendisler makinenin karakteristik frekansının (omega-doğal) yanı sıra anti-rezonans frekansını da anlamalı ve sistemin doğal frekans aralığında komut verilen hızlardan kaçınmalıdır. Rezonans önleyici devreye sahip bir mikro step sürücü bu konuda büyük ölçüde yardımcı olacaktır, ancak bu rezonansların dışında çalışabilecek bir motor ve sürücü kombinasyonu seçmeye özen gösterilmezse makine belirli motor hızlarında çalmaya devam edecektir. Böyle bir uygulama için yanlış step seçimi, belirli hızlarda titreşen ve güvenilmez performans gösteren gürültülü bir makineyle sonuçlanabilir.
İlk seferde doğru seçimi yapmak için 5 en iyi uygulama
- Makinenizin mekanik rezonans frekansı, mekanik bant genişliği, yük ataleti (ideal olarak ≤ 10:1), statik ve dinamik sürtünme gibi mekanik sınırlamalarını ve gereksinimlerini anladığınızdan emin olun. Bu, ne kadar hassas olursa olsun, hareket eden tüm ekipmanlar için geçerlidir.
- Güvenilir hız-tork performans eğrilerine dayalı olarak sisteminizi uygun şekilde boyutlandırmak için Kollmorgen'in Step Optimizasyon aracı gibi bir boyutlandırma programı kullanın.
- Mevcut bara gerilimine uyan ve istenen özelliklere sahip bir sürücü seçin ve sürücü ile eşleştirildiğinde makinenin rezonans frekansı dışında gerekli performans eğrisini sunan bir motor seçin.
- Stepleri, bir servonun daha iyi sonuçlar sağlayabileceği yüksek hızlı veya yüksek hassasiyetli hareketleri gerçekleştirme rolüne zorlamayın. Tıpkı stepler gibi servoların da fiyatı yıllar içinde düştü ve uygulamaları çok daha kolay.
- İş birliğine dayalı mühendislik yardımı alın. Kollmorgen sektörün en yüksek performanslı motorlarını ve sürücülerini sunar, ancak biz bir tedarikçiden çok daha fazlasıyız. Misyonumuz, uygulamanızın olabileceğinin en iyisi olmasına yardımcı olmaktır. Hareket uzmanlarımızla iletişime geçin ve makinenizi optimize etmeye bugün başlayın.
