Управление шаговым двигателем с замкнутым контуром с компенсацией потери шага является распространенным алгоритмом повышения производительности шаговых систем.
В одной из распространенных форм компенсации потери шага датчик угла или энкодер отслеживает положение ротора двигателя и любые пропущенные шаги. Затем контроллер записывает свои команды и фактическое положение двигателя с помощью энкодера, преобразующего данные о положении в эквивалентное количество шагов. Когда контроллер обнаруживает пропущенные шаги, он запускает коррекцию положения с помощью шагов настройки.
Такая форма компенсации потери шага полезна, когда шаговый двигатель должен развивать полную скорость или работать с максимальной нагрузкой (или когда существует риск заклинивания выходного вала).
В другой бессенсорной настройке компенсации ступенчатых потерь, контроллер обнаруживает сбои, используя измерения обратной ЭДС для обратной связи.
Здесь контроллер использует позиционный контур, чтобы избежать потери шагов из-за внешних помех с помощью контура тока, который изменяет входные данные двигателя и поддерживает его работу даже при переменной нагрузке.
Преимущество шаговых двигателей заключается в том, что они работают в конфигурации с разомкнутым контуром, как описано в Часто задаваемые вопросы: Что такое управление по замкнутому контуру с контролем положения груза?Но системы с замкнутым контуром, такие как регулирование шага или положения груза, требуют обратной связи с системой. Тем не менее, эти настройки менее сложны и требуют меньшей обратной связи, чем системы, основанные на серводвигателях.
Обратите внимание, что некоторые производители определяют шаговое управление с замкнутым контуром как синусоидальную коммутацию с использованием обратной связи с энкодером — для отслеживания положения ротора и обеспечения истинно полевого управления. Они утверждают, что шаговые двигатели с энкодером без полевого управления (или синусоидально коммутируемого управления током) не являются настоящими вариантами с замкнутым контуром. Логика здесь заключается в том, что такие системы могут только отслеживать положение ступеньки и не могут корректировать потерянную ступеньку во время работы.
Напротив, настоящие шаговые установки с замкнутым контуром могут корректировать потери шага. Здесь обмотки двигателя пропускают синусоидальные фазные токи, а привод обеспечивает взаимодополняемость магнитных полей статора и ротора — таким образом, напряженность поля обеспечивает заданный уровень крутящего момента. Такой хорошо отмеренный ток в обмотках позволяет двигателю выдавать постоянную мощность с минимальными шумами и тепловыми потерями.
В отличие от регуляторов положения груза, средства управления потерей шага не позволяют непрерывно компенсировать ошибки по всему профилю перемещения.
Скорее всего, только в том случае, если система обнаруживает потерянные шаги, она предпринимает какие-либо корректирующие действия.
Компенсация ступенчатых потерь проще, чем управление положением груза. Тем не менее, при рассмотрении вопроса о том, следует ли использовать замкнутое управление шаговым двигателем с компенсацией потери шага, подумайте о том, что нужно конкретной системе. Потерянные шаги могут нарушить всю работу системы, приводимой в действие шаговым двигателем. Однако степень, в которой конкретная установка чувствительна к таким сбоям, будет определять, стоит ли включать поэтапную компенсацию потерь.
Еще одно предостережение: Поэтапная компенсация убытков может исправлять ошибки и выступать в качестве страховки. Однако это не должно служить первой линией защиты, чтобы сделать систему шагового управления надежной. Примите меры к тому, чтобы в первую очередь было пропущено как можно меньше шагов:
1) Выберите двигатель подходящего размера. Здесь используйте факторы безопасности и убедитесь, что внешние причины не вызывают остановок.
2) Всегда тестируйте системы, чтобы убедиться, что они не будут пропускать шаги. Обычно, когда в моушн-дизайне не хватает шагов, он теряет несколько шагов, а не только один за раз. Тщательная проверка и тестирование наряду с компенсацией ступенчатых потерь могут привести к созданию более стабильных и надежных систем.
Отредактировано Зак Хан.
Скачать PDF: Решения Mircomo — Как предотвратить потери шага с помощью шаговых двигателей?
Свежие комментарии