Método de detecção e compensação em tempo real de falha do motor a passo

O motor passo a passo é um tipo de motor que converte sinais de pulso elétrico em deslocamento angular ou linear e é amplamente utilizado em aplicações que exigem posicionamento preciso,máquinas-ferramentas CNCNo entanto, na operação real, os motores passo a passo podem apresentar falhas fora de passo devido a várias razões, resultando em desvio de posição e movimento impreciso.Por conseguinte,, é de grande importância estudar métodos de detecção e compensação em tempo real de falhas de passo do motor.

    1、 Método de detecção de falha do motor a passo

  (1) Detecção de feedback de posição

A detecção de feedback de posição é atualmente um dos métodos mais utilizados para detectar erros fora de passo.A posição real do motor pode ser monitorizada em tempo real e a informação de posição pode ser reproduzida no sistema de controlo.O sistema de controlo compara a posição real com a posição esperada e, se houver um desvio significativo entre os dois, determina que o motor perdeu o passo.A vantagem deste método é que tem uma alta precisão de detecção e é adequado para sistemas de posicionamento de alta precisão.

(2) Detecção da perda de pulso

Quando um motor passo está funcionando normalmente, ele se move por um ângulo de passo com cada sinal de pulso recebido.O motor não se move de acordo com o ângulo de passo esperadoO sistema de controlo pode determinar se o motor está fora de sintonia através da monitorização da perda de sinais de pulso.Mas requer alta precisão de monitoramento para sinais de pulso.

  (3) Monitorização e detecção do binário

Os motores passo a passo geralmente geram flutuações significativas de binário quando perdem o passo.O torque de saída do motor pode ser monitorizado em tempo real e comparado com o valor esperadoSe o valor do binário se desviar do intervalo esperado, pode indicar que o motor perdeu o passo.Este método é sensível às alterações da carga do motor e é adequado para cenários de aplicação com grandes alterações de carga.

  (4) Detecção de movimento anormal

Os motores passo a passo podem apresentar padrões de movimento anormais, como vibração e aumento do ruído, quando perdem o passo.Instalar sensores de aceleração ou sensores de som para monitorar o estado de movimento e nível de ruído do motor, o sistema de controlo pode detectar estas anomalias e determinar se ocorreu uma perda de passo.Mas a precisão de detecção é relativamente baixa..

 (5) Detecção por ruído

Ao fixar pontos de detecção de ruído em torno do motor passo a passo, simulando fontes de ruído de fundo durante diferentes períodos de trabalho,e criar um modelo de áudio de fundo combinado com um modelo espacial tridimensionalQuando o motor está a funcionar, comparando o ruído real com o modelo de ruído de fundo, analisando as alterações nos padrões de ruído, pode-se determinar se o motor está fora de sintonia.Este método é adequado para a detecção precoce de falhas e pode detectar problemas potenciais antes do motor mostra obvio fora de passo.

   2、 Método de compensação para falha do motor passo a passo

(1) Compensação de circuito fechado

A compensação de circuito fechado é um método de compensação baseado em sinais de feedback.O sistema de controlo calcula a informação de compensação com base no sinal de retroalimentação, incluindo o valor da compensação, o erro de compensação e os prazos de compensação.O motor é compensado várias vezes até que a informação de compensação satisfaça as condições pré-estabelecidas., e a compensação é interrompida e o modo de compensação de circuito fechado é desligado.Mas requer dispositivos de feedback adicionais e algoritmos de controlo complexos.

 (2) Ajustar os parâmetros de condução

Quando o motor perde o passo, o estado de funcionamento do motor pode ser melhorado ajustando os parâmetros de condução.aumento da corrente ou da tensão de accionamento adequado para aumentar o binário eletromagnético do motorOu reduzir a frequência de funcionamento do motor e aumentar o binário de saída do motor.O impacto da inércia do motor durante o arranque e desligamento pode ser reduzido através da otimização do processo de aceleração e desaceleração do motor.

  (3) Adopção da condução segmentada

A unidade de subdivisão é um método para melhorar a precisão da operação do motor, aumentando a resolução do passo do motor.,Além disso, o accionamento por subdivisão pode também reduzir a vibração e o ruído do motor,e melhorar a estabilidade operacional do sistema.

 (4) Método de amortecimento

Instalação de dispositivos de amortecimento em motores ou cargas, tais como amortecedores mecânicos ou amortecedores magnéticos,Pode suprimir eficazmente o fenômeno de ressonância do motor e reduzir a perda de passo causada pela ressonânciaEste método é simples e fácil de implementar, mas pode aumentar o custo e a complexidade do sistema.

Em aplicações práticas, é geralmente necessário integrar vários métodos de detecção e compensação para melhorar a confiabilidade e precisão do sistema.Combinando a detecção de feedback de posição e a detecção de monitorização de binário, a posição e o estado do binário do motor podem ser monitorizados simultaneamente, melhorando a precisão da detecção fora de passo.

Ao mesmo tempo, combinando a compensação de circuito fechado e o ajuste dos parâmetros de condução, o funcionamento normal do motor pode ser rapidamente restabelecido após ocorrer uma perda de passo.Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, os métodos de detecção e compensação de falhas do motor de saída de passo no futuro serão mais inteligentes e eficientes.

Por exemplo, através da utilização de algoritmos de inteligência artificial e análise de grandes volumes de dados, a previsão em tempo real e a compensação inteligente de falhas motoras podem ser alcançadas.A aplicação de novos sensores e chips de controlo melhorará ainda mais a precisão e a eficiência da detecção e da compensação.