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Che cos'è il controllo del motore passo-passo ad anello chiuso con compensazione delle perdite di passo?

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FAQ

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Il controllo del motore passo-passo ad anello chiuso con compensazione delle perdite di passo è un algoritmo comune per aumentare le prestazioni dei sistemi passo-passo.

In una forma prevalente di compensazione delle perdite di passo, un sensore angolare o un encoder tiene traccia della posizione del rotore del motore e di eventuali passi mancati. Quindi il controllore registra i suoi comandi e la posizione effettiva del motore dall'encoder... convertendo i dati di posizione nel numero equivalente di passi. Quando il controllore rileva passi mancati, attiva la correzione della posizione con passi di recupero.

Questa forma di compensazione dei passi persi è utile quando un motore passo-passo deve raggiungere la massima velocità o funzionare vicino al carico massimo (o quando l'albero di uscita rischia di bloccarsi).

Il controllo nel contesto: Impedire ai motori di perdere passi
In un'altra configurazione sensorless di compensazione delle perdite di passo, il controllore rileva gli stalli utilizzando le misure di back-EMF come feedback.

In questo caso, il controllore utilizza un anello di posizione per evitare passi persi a causa di disturbi esterni attraverso un anello di corrente che modifica l'ingresso al motore... e mantiene il motore in funzione, anche in condizioni di carico variabile.

I motori passo-passo hanno il vantaggio di funzionare in una configurazione ad anello aperto, ma i sistemi ad anello chiuso, come il controllo della perdita di passi o della posizione del carico, richiedono una retroazione del sistema. Tuttavia, queste configurazioni sono meno complicate e richiedono meno feedback rispetto ai sistemi basati sui servomotori.

Diverse definizioni per il controllo stepper ad anello chiuso
Alcuni produttori definiscono il controllo stepper ad anello chiuso come una commutazione sinusoidale che utilizza la retroazione dell'encoder, per seguire la posizione del rotore e consentire un vero controllo orientato al campo. Essi sostengono che i motori stepper dotati di encoder senza controllo orientato al campo (o controllo della corrente a commutazione sinusoidale) non sono vere opzioni ad anello chiuso. La logica è che questi sistemi possono tracciare solo la posizione del passo e non possono correggere la perdita di passo durante il funzionamento.

Al contrario, le vere configurazioni stepper ad anello chiuso possono correggere le perdite di passo. In questo caso, gli avvolgimenti del motore trasportano correnti di fase sinusoidali e l'azionamento assicura che i campi magnetici dello statore e del rotore siano complementari, in modo che l'intensità del campo fornisca il livello di coppia desiderato. Questa corrente ben dosata negli avvolgimenti consente al motore di produrre una forza costante con un rumore e uno spreco di calore minimi.

Un altro modo per differenziare la compensazione delle perdite di carico
A differenza dei controlli di posizione del carico, i controlli a perdita di carico non compensano continuamente gli errori lungo il profilo di movimento.

Piuttosto, solo se il sistema rileva passi persi, adotta un'azione correttiva.

La compensazione dei passi persi è più semplice del controllo della posizione del carico. Tuttavia, quando si valuta l'opportunità di utilizzare il controllo del motore passo-passo ad anello chiuso con compensazione dei passi persi, è necessario considerare le esigenze di un particolare sistema. La perdita di passi può compromettere l'intero funzionamento di un sistema azionato da un motore passo-passo. Tuttavia, il grado di sensibilità di una particolare configurazione a tali guasti determinerà se vale la pena includere la compensazione delle perdite di passo.

Un'altra avvertenza: la compensazione delle perdite di passo può correggere gli errori e fungere da assicurazione. Tuttavia, non dovrebbe servire come prima linea di difesa per rendere un sistema di controllo passo-passo a prova di errore. È necessario adottare misure per garantire che il numero di passi persi sia il più basso possibile:

1) Selezionare un motore di dimensioni adeguate. In questo caso, è necessario utilizzare i fattori di sicurezza e assicurarsi che le cause esterne non causino stalli.

2) Testare sempre i sistemi per assicurarsi che non saltino i passaggi. Di solito, quando un progetto di controllo assi perde dei passi, ne perde diversi e non solo uno alla volta. Un controllo e una verifica accurati, insieme alla compensazione della perdita di passi, possono portare a sistemi più stabili e affidabili.