Método de detección y compensación en tiempo real de fallas del motor de paso

El motor paso a paso es un tipo de motor que convierte las señales de pulso eléctrico en desplazamiento angular o lineal, y se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso,máquinas herramientas CNCSin embargo, en el funcionamiento real, los motores paso a paso pueden experimentar fallos fuera de paso debido a varias razones, lo que resulta en desviación de posición y movimiento inexacto.Por lo tanto, es de gran importancia estudiar los métodos de detección y compensación en tiempo real para la salida del motor de fallas de paso.

    1、 Método de detección para el motor paso a paso fuera de la falla de paso

  (1) Detección de retroalimentación de posición

La detección de retroalimentación de posición es actualmente uno de los métodos más utilizados para detectar errores fuera de paso.La posición real del motor puede ser monitoreada en tiempo real y la información de posición puede ser enviada al sistema de control.El sistema de control compara la posición real con la posición esperada, y si hay una desviación significativa entre los dos, determina que el motor ha perdido paso.La ventaja de este método es que tiene una alta precisión de detección y es adecuado para sistemas de posicionamiento de alta precisión.

(2) Detección de pérdida de pulso

Cuando un motor paso a paso está funcionando normalmente, se mueve en un ángulo de paso con cada señal de pulso recibida.el motor no se mueve de acuerdo con el ángulo de paso esperadoAl controlar la pérdida de señales de pulso, el sistema de control puede determinar si el motor está fuera de ritmo.pero requiere una alta precisión de monitoreo para las señales de pulso.

  (3) Monitoreo y detección del par

Los motores paso a paso generalmente generan fluctuaciones significativas de par cuando pierden el paso.el par de salida del motor se puede controlar en tiempo real y comparar con el valor esperadoSi el valor del par se desvía del rango esperado, puede indicar que el motor ha perdido paso.Este método es sensible a los cambios en la carga del motor y es adecuado para escenarios de aplicación con grandes cambios de carga.

  (4) Detección de movimientos anormales

Los motores paso a paso pueden presentar patrones de movimiento anormales como vibración y aumento del ruido cuando pierden el paso.Al instalar sensores de aceleración o sensores de sonido para controlar el estado de movimiento y el nivel de ruido del motor, el sistema de control puede detectar estas anomalías y determinar si se ha producido una pérdida de paso.Pero la precisión de detección es relativamente baja..

 (5) Detección basada en el ruido

Al establecer puntos de detección de ruido alrededor del motor paso a paso, simulando las fuentes de ruido de fondo durante diferentes períodos de trabajo,y crear un modelo de audio de fondo combinado con un modelo espacial tridimensionalCuando el motor está en marcha, mediante la comparación del ruido real con el modelo de ruido de fondo, analizando los cambios en los patrones de ruido, se puede determinar si el motor está fuera de ritmo.Este método es adecuado para la detección temprana de fallas y puede detectar problemas potenciales antes de que el motor muestra obvio fuera de paso.

   2、 Método de compensación por fallas del motor paso a paso

(1) Compensación de circuito cerrado

La compensación de circuito cerrado es un método de compensación basado en señales de retroalimentación.el sistema de control calcula la información de compensación basada en la señal de retroalimentación, incluido el valor de la compensación, el error de compensación y los plazos de compensación.el motor se compensa varias veces hasta que la información de compensación cumple las condiciones preestablecidas., y se detiene la compensación y se sale del modo de compensación de circuito cerrado.pero requiere dispositivos de retroalimentación adicionales y algoritmos de control complejos.

 (2) Ajustar los parámetros de conducción

Cuando el motor pierde paso, el estado de funcionamiento del motor puede mejorarse ajustando los parámetros de conducción.el aumento de la corriente de accionamiento o el voltaje adecuado para aumentar el par electromagnético del motor,O reducir la frecuencia de funcionamiento del motor y aumentar el par de salida del motor.el impacto de inercia del motor durante el arranque y el apagado puede reducirse optimizando el proceso de aceleración y desaceleración del motor.

  (3) Adopción de la conducción segmentada

La unidad de subdivisión es un método para mejorar la precisión del funcionamiento del motor mediante el aumento de la resolución de paso del motor.,Además, el accionamiento por subdivisión también puede reducir la vibración y el ruido del motor,y mejorar la estabilidad operativa del sistema.

 (4) Método de amortiguación

Instalación de dispositivos de amortiguación en motores o cargas, tales como amortiguadores mecánicos o amortiguadores magnéticos,Puede suprimir eficazmente el fenómeno de resonancia del motor y reducir la pérdida de paso causada por la resonanciaEste método es simple y fácil de implementar, pero puede aumentar el coste y la complejidad del sistema.

En las aplicaciones prácticas, por lo general es necesario integrar múltiples métodos de detección y compensación para mejorar la fiabilidad y precisión del sistema.mediante la combinación de la detección de retroalimentación de posición y la detección de monitoreo de par, la posición y el estado del par del motor pueden ser monitoreados simultáneamente, mejorando la precisión de la detección fuera de paso.

Al mismo tiempo, mediante la combinación de la compensación de circuito cerrado y el ajuste de parámetros de conducción, el funcionamiento normal del motor se puede restablecer rápidamente después de que se produzca una pérdida de paso.Con el continuo desarrollo de la tecnologíaEn el futuro, los métodos de detección y compensación de fallos de los motores de paso a paso serán más inteligentes y eficientes.

Por ejemplo, mediante la utilización de algoritmos de inteligencia artificial y análisis de big data, se puede lograr la predicción en tiempo real y la compensación inteligente de fallas motoras.La aplicación de nuevos sensores y chips de control mejorará aún más la precisión y la eficiencia de la detección y la compensación.