ステップモーターは,電気パルス信号を角または線形移動に変換するモーターの一種であり,正確な位置付けを必要とするアプリケーションで広く使用されています.機械機械などしかし,実際の動作では,ステップモーターは様々な理由でステップ障害が発生し,位置偏差と不正確な動きを引き起こす可能性があります.だからステップモーターの故障から脱出するためのリアルタイム検出と補償方法を研究することが非常に重要です.
1、 ステップモーターの障害を検出する方法
(1) 位置フィードバック検出
位置フィードバック検出は,現在,ステップエラーの検出に最も一般的に使用される方法の1つです.ステップモーターにエンコーダーまたはホールセンサーをインストールすることによって,モーターの実際の位置はリアルタイムで監視され,位置情報は制御システムに返信できます.制御システムは,実際の位置と予想位置を比較し,両者の間に有意な偏差がある場合は,モーターがステップを失っていることを決定します.この方法の利点は,高い検出精度があり,高精度の位置付けシステムに適しています..
(2) パルス喪失検出
ステップモーターが正常に動作しているとき,受信されたパルス信号ごとにステップアングルで動きます. モーターがステップを失えば,パルス信号が失われる状況があります.モーターが予想されるステップアングルに従って動かない場合パルス信号の損失をモニターすることで,制御システムはモーターが不調かどうかを判断することができます.この方法は単純で実行が簡単です.しかしパルス信号の高監視精度が必要です.
(3) トークモニタリングと検出
ステップモーターは,通常,ステップを失うときに大きなトルク変動を生成します. トークセンサを設置するか,モータードライバーの電流検出機能を利用することによって,モーターの出力トルクをリアルタイムで監視し,期待値と比較できます.トーク値が予想範囲から偏ると,モーターがステップを失っていることを示します.この方法はモーターの負荷の変化に敏感で,大きな負荷変化のあるアプリケーションシナリオに適しています..
(4) 異常 の 動き を 検知 する
ステップモーターがステップを失えば,振動や騒音の増加などの異常な運動パターンが表れます.モーターの動き状態と騒音レベルを監視するための加速センサーや音響センサーを設置することによって制御システムはこれらの異常を検知し,ステップ損失が発生したかどうかを判断することができます.この方法の利点は,追加のフィードバック機器を必要としないことです.しかし検出精度は比較的低い.
(5) 騒音による検出
ステップモーターの周りにノイズ検出点を設定し,異なる作業期間中の背景ノイズ源をシミュレートすることで,3次元空間モデルと組み合わせた背景オーディオモデルを作成しますモーターが動いているとき,実際のノイズと背景ノイズモデルを比較し,ノイズパターンの変化を分析することで,モーターが不調かどうかを判断することができます.この方法は,早期の故障検出に適しており,モーターが明らかにステップを表示する前に潜在的な問題を検出することができます.
2、 ステップモーターの障害に対する補償方法
(1) 閉鎖回路による補償
閉ループ補償は,フィードバック信号に基づく補償方法です.ステップモーターが不調であることが検出されたとき,制御システムはフィードバック信号に基づいて補償情報を計算する.補償額,補償誤差,補償時間を含む.補償情報が事前に設定された条件を満たすまで,モーターは複数回補償されます.この方法により高精度な補償が可能になります.しかし,追加のフィードバック装置と複雑な制御アルゴリズムが必要です..
(2) 運転パラメータを調整
モーターがステップを失うとき,運転パラメータを調整することで,モーターの動作状態を改善することができます.モーターの電磁トークを適切に増加させるために動力電流または電圧を増加させるまた,エンジンの出力トルクを増加させる.モーターの加速と減速プロセスを最適化することで,起動とシャットダウン時のモーターの慣性影響は軽減できます..
(3) 分断式運転の導入
サブディビジョンドライブは,モーターのステップ解像度を増加することによってモーター動作の精度を向上させる方法である.ドライブをサブディビジョンすることで,モーターの動きの各ステップはより微妙である.,さらに,サブディビジョンドライブは,モーターの振動とノイズも減らすことができます.システムの運用安定性を向上させる.
(4) 減圧方法
モーターや負荷に機械的なダムパーや磁気ダムパーなどのダムパー装置を設置する効果的にモーターの共鳴現象を抑制し,共鳴によって引き起こされるステップ損失を減らすことができますこの方法は単純で実行が簡単ですが,システムのコストと複雑さを増加させることがあります.
実用的な応用では,システムの信頼性と精度を向上させるために,複数の検出および補償方法を統合することが通常必要である.例えば,位置フィードバック検出とトルクモニタリング検出を組み合わせることで,モーターの位置とトルク状態を同時に監視することができ,ステップ外検出の精度を向上させます.
同時に,閉ループ補償と運転パラメータ調整を組み合わせることで,ステップ損失が発生した後にエンジンの正常動作が迅速に回復できます.テクノロジーの継続的な発展によりステップモーターの障害を検出し,補償する方法は,将来,より賢く効率的になります.
例えば,人工知能アルゴリズムとビッグデータ分析を用いて,リアルタイムで予測し,モーター障害のインテリジェントな補償が可能になります.新しいセンサーと制御チップの適用により,検出と補償の精度と効率がさらに向上します.
