Управление шаговым двигателем с обратной связью и компенсацией потери шага — распространенный алгоритм повышения производительности шаговых систем.

В одном из распространенных способов 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 энкодера… преобразуя данные о положении в эквивалентное количество шагов. Когда контроллер обнаруживает пропущенные шаги, он запускает коррекцию положения с помощью корректирующих шагов.

Такая форма компенсации потери шага полезна, когда шаговый двигатель должен работать на полной скорости или вблизи максимальной нагрузки (или когда существует риск заклинивания выходного вала).

Управление в контексте: Предотвращение пропуска шагов двигателями

В другой бессенсорной системе компенсации потери шага,Контроллер обнаруживает заклинивание с помощью измерений противо-ЭДС для обратной связи..

Здесь контроллер использует контур позиционирования, чтобы избежать потери шагов из-за внешних возмущений, посредством контура тока, который изменяет входной сигнал на двигатель… и поддерживает работу двигателя даже при переменной нагрузке.

Шаговые двигатели обладают преимуществом работы в разомкнутой системе управления, однако системы с замкнутым контуром, такие как управление с компенсацией потери шага или управление положением нагрузки, требуют обратной связи. Тем не менее, такие системы менее сложны и требуют меньше обратной связи, чем системы на основе серводвигателей.

Различные определения для управления шаговым двигателем с обратной связью

Следует отметить, что некоторые производители определяют управление шаговым двигателем с обратной связью как синусоидальную коммутацию с использованием обратной связи от энкодера — для отслеживания положения ротора и обеспечения истинного управления, ориентированного на поле. Они утверждают, что шаговые двигатели с энкодерами, не имеющие управления, ориентированного на поле (или управления током с синусоидальной коммутацией), не являются истинными вариантами с обратной связью. Логика здесь заключается в том, что такие системы могут только отслеживать положение шага и не могут компенсировать потерю шага во время работы.

В отличие от них, в системах с истинным замкнутым контуром управления шаговым двигателем можно компенсировать потери на шагах. В таких системах обмотки двигателя пропускают синусоидальные фазные токи, а привод обеспечивает взаимодополняемость магнитных полей статора и ротора, благодаря чему напряженность поля обеспечивает заданный уровень крутящего момента. Такой точно дозированный ток в обмотках позволяет двигателю выдавать стабильную силу с минимальным уровнем шума и тепловыделения.

Еще один способ дифференцировать компенсацию потери шага.

В отличие от систем управления положением груза,Системы контроля потери шага не обеспечивают непрерывной компенсации ошибок на протяжении всего профиля движения..

Однако корректирующие действия система предпринимает только в том случае, если обнаруживает пропущенные шаги.

Компенсация потери шага проще, чем управление положением нагрузки. Тем не менее, при рассмотрении вопроса об использовании замкнутой системы управления шаговым двигателем с компенсацией потери шага следует учитывать потребности конкретной системы. Потеря шагов может нарушить всю работу системы, управляемой шаговым двигателем. Однако степень чувствительности конкретной системы к таким сбоям определит, стоит ли включать компенсацию потери шага.

Ещё одно замечание: компенсация пропущенных шагов может исправлять ошибки и служить страховкой. Однако она не должна служить первой линией защиты, гарантирующей полную безопасность системы управления шаговым двигателем. Примите меры, чтобы с самого начала было сведено к минимуму количество пропущенных шагов:

1)Выберите двигатель подходящей мощности.Здесь следует использовать коэффициенты запаса прочности и убедиться, что внешние факторы не приводят к остановке двигателя.

2)Всегда тестируйте системы, чтобы убедиться, что они не пропускают этапы.Обычно, когда в конструкции системы движения отсутствуют шаги, это происходит не по одному, а сразу в нескольких местах. Тщательная проверка и тестирование, а также компенсация потери шагов могут привести к созданию более стабильных и надежных систем.