Μέθοδος ανίχνευσης και αντιστάθμισης σε πραγματικό χρόνο για βήμα κινητήρα εκτός βήμα σφάλμα

Ο κινητήρας βήματος είναι ένας τύπος κινητήρα που μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα παλμού σε γωνιακή ή γραμμική μετατόπιση και χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση,όπως μηχανήματα CNCΕντούτοις, στην πραγματική λειτουργία, οι σταδιακοί κινητήρες ενδέχεται να παρουσιάσουν σφάλματα εκτός σταδίου λόγω διαφόρων λόγων, με αποτέλεσμα την απόκλιση της θέσης και την ανακριβή κίνηση.ΣυνεπώςΓια την επίτευξη των στόχων αυτών, είναι πολύ σημαντικό να μελετηθούν οι μέθοδοι ανίχνευσης και αντιστάθμισης σε πραγματικό χρόνο για την απομάκρυνση του κινητήρα από τα σφάλματα σταδίου.

    1、 Μέθοδος ανίχνευσης της βήμα κινητήρα εκτός βήμα σφάλμα

  (1) Ανίχνευση ανατροφοδότησης θέσης

Η ανίχνευση ανατροφοδότησης θέσης είναι σήμερα μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μεθόδους για την ανίχνευση σφαλμάτων εκτός σταδίου.η πραγματική θέση του κινητήρα μπορεί να παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνο και οι πληροφορίες θέσης μπορούν να τροφοδοτούνται στο σύστημα ελέγχουΤο σύστημα ελέγχου συγκρίνει την πραγματική θέση με την αναμενόμενη θέση και αν υπάρχει σημαντική απόκλιση μεταξύ των δύο, καθορίζει ότι ο κινητήρας έχει χάσει βήμα.Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι έχει υψηλή ακρίβεια ανίχνευσης και είναι κατάλληλο για συστήματα υψηλής ακρίβειας θέσης.

(2) Ανίχνευση απώλειας παλμού

Εάν ο κινητήρας χάνει βήμα, μπορεί να υπάρξει μια κατάσταση όπου το σήμα παλμού χάνεται, δηλαδή,ο κινητήρας δεν κινείται σύμφωνα με την αναμενόμενη γωνία βήματοςΜε την παρακολούθηση της απώλειας των σημάτων παλμού, το σύστημα ελέγχου μπορεί να προσδιορίσει εάν ο κινητήρας είναι εκτός ρυθμού.αλλά απαιτεί υψηλή ακρίβεια παρακολούθησης για τα σήματα παλμού.

  (3) Παρακολούθηση και ανίχνευση ροπής

Οι σταδιακοί κινητήρες συνήθως παράγουν σημαντικές διακυμάνσεις ροπής όταν χάνουν το βήμα.η ροπή εξόδου του κινητήρα μπορεί να παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνο και να συγκρίνεται με την αναμενόμενη τιμήΕάν η τιμή ροπής αποκλίνει από το αναμενόμενο εύρος, μπορεί να υποδηλώνει ότι ο κινητήρας έχει χάσει βήμα.Η μέθοδος αυτή είναι ευαίσθητη στις αλλαγές του φορτίου του κινητήρα και είναι κατάλληλη για σενάρια εφαρμογής με μεγάλες αλλαγές φορτίου..

  (4) Ανίχνευση ανώμαλης κίνησης

Οι κινητήρες βήματος μπορεί να παρουσιάζουν ανώμαλα μοτίβα κίνησης όπως δονήσεις και αυξημένο θόρυβο όταν χάνουν βήμα.Με την εγκατάσταση αισθητήρων επιτάχυνσης ή αισθητήρων ήχου για την παρακολούθηση της κατάστασης κίνησης και του επιπέδου θορύβου του κινητήρα, το σύστημα ελέγχου μπορεί να ανιχνεύσει αυτές τις ανωμαλίες και να προσδιορίσει εάν έχει συμβεί απώλεια βήματος.Αλλά η ακρίβεια ανίχνευσης είναι σχετικά χαμηλή..

 (5) Ανίχνευση βάσει θορύβου

Με τη ρύθμιση σημείων ανίχνευσης θορύβου γύρω από τον σταδιακό κινητήρα, προσομοιώνοντας πηγές θορύβου φόντου κατά τη διάρκεια διαφορετικών περιόδων εργασίας,και δημιουργία ενός ηχητικού μοντέλου σε συνδυασμό με ένα τρισδιάστατο χωρικό μοντέλοΌταν ο κινητήρας λειτουργεί, συγκρίνοντας τον πραγματικό θόρυβο με το μοντέλο θορύβου φόντου, αναλύοντας τις αλλαγές στα πρότυπα θορύβου, μπορεί να προσδιοριστεί αν ο κινητήρας είναι εκτός ρυθμού.Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων και μπορεί να ανιχνεύσει πιθανά προβλήματα πριν ο κινητήρας δείχνει προφανή εκτός βήματος.

   2、 Μέθοδος αποζημίωσης για βήμα κινητήρα εκτός βήματος

(1) Αποζημίωση κλειστού κύκλου

Η αντιστάθμιση κλειστού βρόχου είναι μια μέθοδος αντιστάθμισης που βασίζεται σε σήματα ανατροφοδότησης.το σύστημα ελέγχου υπολογίζει πληροφορίες αντιστάθμισης με βάση το σήμα ανατροφοδότησης, συμπεριλαμβανομένης της αξίας αντιστάθμισης, του σφάλματος αντιστάθμισης και των χρόνων αντιστάθμισης.ο κινητήρας αντισταθμίζεται πολλές φορές μέχρις ότου οι πληροφορίες αντιστάθμισης πληρούν τις προκαθορισμένες συνθήκεςΗ μέθοδος αυτή μπορεί να επιτύχει αντιστάθμιση υψηλής ακρίβειας,αλλά απαιτεί πρόσθετες συσκευές ανατροφοδότησης και σύνθετους αλγόριθμους ελέγχου.

 (2) Ρυθμίσεις των παραμέτρων οδήγησης

Όταν ο κινητήρας χάνει βήμα, η κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα μπορεί να βελτιωθεί ρυθμίζοντας τις παραμέτρους οδήγησης.αύξηση του ρεύματος κίνησης ή της τάσης κατάλληλα για την αύξηση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής του κινητήραΗ μείωση της συχνότητας λειτουργίας του κινητήρα και η αύξηση της ροπής εξόδου του κινητήρα.η επίδραση αδράνειας του κινητήρα κατά την εκκίνηση και το κλείσιμο μπορεί να μειωθεί με τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας επιτάχυνσης και επιβράδυνσης του κινητήρα.

  (3) Υιοθέτηση της διαχωρισμένης οδήγησης

Η υποδιαίρεση κίνησης είναι μια μέθοδος βελτίωσης της ακρίβειας της λειτουργίας του κινητήρα αυξάνοντας την ανάλυση βήματος του κινητήρα.,Επιπλέον, η κίνηση διαίρεσης μπορεί επίσης να μειώσει τις δονήσεις και τον θόρυβο του κινητήρα,και βελτίωση της λειτουργικής σταθερότητας του συστήματος.

 (4) Μέθοδος αποσβεσμού

Εγκατάσταση συσκευών αποσβέσεως σε κινητήρες ή φορτία, όπως μηχανικοί αποσβέστες ή μαγνητικοί αποσβέστες,μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά το φαινόμενο συντονισμού του κινητήρα και να μειώσει την απώλεια βήματος που προκαλείται από συντονισμόΗ μέθοδος αυτή είναι απλή και εύκολη στην εφαρμογή, αλλά μπορεί να αυξήσει το κόστος και την πολυπλοκότητα του συστήματος.

Στις πρακτικές εφαρμογές είναι συνήθως αναγκαίο να ενσωματωθούν πολλαπλές μεθόδους ανίχνευσης και αντιστάθμισης για τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της ακρίβειας του συστήματος.με συνδυασμό ανίχνευσης ανάδρασης θέσης και ανίχνευσης παρακολούθησης ροπής, η θέση και η κατάσταση ροπής του κινητήρα μπορούν να παρακολουθούνται ταυτόχρονα, βελτιώνοντας την ακρίβεια της ανίχνευσης εκτός σταδίου.

Ταυτόχρονα, συνδυάζοντας την αντιστάθμιση κλειστού κυκλώματος και τη ρύθμιση των παραμέτρων κίνησης, η κανονική λειτουργία του κινητήρα μπορεί να αποκατασταθεί γρήγορα μετά την εμφάνιση απώλειας βήματος.Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι μέθοδοι ανίχνευσης και αντιστάθμισης των σφαλμάτων του κινητήρα βήματος στο μέλλον θα είναι πιο έξυπνες και αποτελεσματικές.

Για παράδειγμα, με τη χρήση αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης και ανάλυσης μεγάλων δεδομένων, μπορεί να επιτευχθεί πρόβλεψη σε πραγματικό χρόνο και ευφυής αντιστάθμιση των κινητικών σφαλμάτων.Η εφαρμογή νέων αισθητήρων και τσιπ ελέγχου θα βελτιώσει περαιτέρω την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα της ανίχνευσης και της αντιστάθμισης.