Скорость перемещения каретки
Как определить задержку между шагами ШД
Если задержку между шагами поставить слишком маленькую, то получим пропуски.
Для определения оптимальной длительности задержки обратимся к великой науке: физике.
Ток в цепи, содержащей индуктивность (катушки с обмоткой ШД), нарастает постепенно.
Это явление соответвует правилу Ленца: токи возникающие в цепях вследствие самоиндукции всегда направлены так, чтобы препятствовать изменению тока, текущего в цепи.
С возрастанием силы тока растет напряженность магнитного поля, что приводит к увеличению крутящего момента ШД.
Скорость возрастания тока характеризуется постоянной времени цепи.
Постоянная времени цепи соответствует времени достижения 63% максимального тока в цепи, то есть 63% заявленного в характеристиках крутящего момента.
Постоянная времени цепи равна отношению Индуктивности к Сопротивлению.
То есть, смотрим храктеристики двигателя, находим индуктивность и сопротивление, делим одно на другое и получаем время достижения 63% максимального крутящего момента.
Например, двигатель FL42STH33-1334, имеет сопротивление 2.1 Ом на фазу, индуктивность 2.5 мГн и крутящий момент 2.2 кг х см.
Значит Постоянная времени будет равна 2.5 мГн / 2.1 = 1.2 миллисек.
Таким образом, если к обмоткам ШД подключить питание, то через 1.2 миллисекунды крутящий момент составит 2.2 кг х см * 0.63 = 1.39 кг х см.
В обратную сторону ситуация такая же: если снять питание с обмотки, то ток в ней будет падать те же 1.2 миллисекунды, а магнитное поле обмотки в это время будет "мешать" дальнейшему повороту якоря ШД.
Постоянная времени цепи определяет порядок задержки между шагами. То есть, если хотите работать на полной мощности двигателя, то задержка должна быть не меньше вычисленной величины. Это гарантирует от пропусков шагов.
В рассмотренном примере имеет смысл выставить задержку 2 мс. При задержке свыше 2 мс крутящий момент расти не будет, просто якорь двигателя будет медленнее вращаться.
Задержка в микрошаговом режиме
Если у вас настроен микрошаговый режим на драйвере ШД, то задержку можно уменьшить пропорционально кратности шага. То есть, если стоит 4 микрошага на шаг, то задержку уменьшаем в 4 раза. Получим более точный и плавный ход, при сохранении скорости вращения якоря.
Если хочется побыстрее
Чтобы каретка двигалась быстрее, необходимо уменьшать задержку, однако, при этом будет падать достигаемый крутящий момент.
То есть, если взять задержку в 2 раза меньше, чем постоянная времени, то получим крутящий момент на шаг, равный 63% / 2 = 31.5% номинального крутящего момента.
Таким образом, если масса каретки позволяет, то можно уменьшать задержку между шагами, но не до нуля, ибо якорь тоже нужно провернуть.
Чем массивнее двигатель, тем больше якорь и соответственно момент инерции якоря.
Можно при разгоне каретки использовать бОльшую задержку, а при приближении к рабочей скорости эту задержку уменьшать.
Умеет ли программа ECNC ускоряться
В программе ECNC для управления простым станком с ЧПУ ускорение и торможение с плавным изменением задержки между шагами НЕ реализованы. Это усложнит станки с ЧПУ на Ардуино, себестоимость станков возрастет. Потребуется контроль позиции каретки, хотябы в крайних положениях. Пропуски шагов в таком режиме неизбежны. С этим придется как-то бороться.