스테퍼 모터는 전기 펄스 신호를 각 또는 선형 이동으로 변환하는 모터 유형이며 정확한 위치가 필요한 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다.예를 들어 CNC 기계 도구그러나 실제 작동 시, 단계 모터는 다양한 이유로 인해 단계 오류가 발생할 수 있으며, 그 결과 위치 오차와 부정확한 움직임이 발생할 수 있습니다.따라서, 그것은 단계의 오류에서 단계 모터를 위한 실시간 감지 및 보상 방법을 연구하는 데 큰 의미가 있습니다.
1、 스테프 모터의 스테프 결함에서 벗어나는 탐지 방법
(1) 위치 피드백 감지
위치 피드백 검출은 현재 단계 오류를 감지하는 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다.모터의 실제 위치를 실시간으로 모니터링 할 수 있으며 위치 정보를 제어 시스템에 다시 공급 할 수 있습니다.제어 시스템은 실제 위치와 예상 위치를 비교하고, 둘 사이에 상당한 오차가 있다면, 모터가 속도를 잃었다고 결정합니다.이 방법의 장점은 높은 탐지 정확성을 가지고 있으며 고 정밀 위치 시스템에 적합하다는 것입니다..
(2) 펄스 손실 감지
스텝 모터가 정상적으로 작동 할 때, 그것은 수신 된 각 펄스 신호와 함께 한 단계 각도로 움직입니다. 모터가 단계를 잃으면 펄스 신호가 손실되는 상황이 발생할 수 있습니다.모터가 예상된 단계 각도에 따라 움직이지 않는 경우펄스 신호의 손실을 모니터링함으로써 제어 시스템은 모터가 비동기인지 여부를 결정할 수 있습니다. 이 방법은 간단하고 구현하기가 쉽습니다.하지만 펄스 신호에 대한 높은 모니터링 정확도를 필요로 합니다..
(3) 토크 모니터링 및 탐지
스텝 모터는 보통 스텝을 잃었을 때 상당한 토크 변동을 발생시킵니다. 토크 센서를 설치하거나 모터 드라이버의 전류 감지 기능을 활용하면모터의 출력 토크가 실시간으로 모니터링되고 예상 값과 비교 될 수 있습니다.토크 값이 예상 범위에서 벗어나면 모터가 속도를 잃었다는 것을 나타낼 수 있습니다.이 방법은 모터의 부하 변화에 민감하며 큰 부하 변화와 함께 응용 시나리오에 적합합니다..
(4) 비정상적 운동 감지
스텝 모터는 스텝을 잃었을 때 진동과 증가된 소음과 같은 비정상적인 운동 패턴을 보일 수 있습니다.가속 센서 또는 소음 센서를 설치하여 모터의 움직임 상태와 소음 수준을 모니터링합니다., 제어 시스템은 이러한 이상 현상을 감지하고 단계 손실이 발생했는지 여부를 결정할 수 있습니다.이 방법의 장점은 추가 피드백 장비가 필요하지 않다는 것입니다.하지만 탐지 정확도는 상대적으로 낮습니다..
(5) 노이즈 기반 탐지
스텝 모터 주위 소음 감지 지점을 설정하여, 다른 작업 기간 동안 배경 소음 근원을 시뮬레이션함으로써,그리고 3차원 공간 모델과 결합한 배경 오디오 모델을 만들고모터가 작동할 때 실제 노이즈를 배경 노이즈 모델과 비교하여 노이즈 패턴의 변화를 분석함으로써 모터가 비동기인지 결정할 수 있습니다.이 방법은 초기 결함 검출에 적합하며 모터가 명백한 단계 밖으로 표시하기 전에 잠재적 문제를 감지 할 수 있습니다.
2、 스테프 모터 오류에 대한 보상 방법
(1) 폐쇄회로 보상
닫힌 루프 보상 은 피드백 신호 를 기반으로 하는 보상 방법 이다. 스테퍼 모터가 비동기 로 감지 될 때,제어 시스템은 피드백 신호에 기초하여 보상 정보를 계산합니다., 보상 값, 보상 오류, 보상 시간 등모터가 보상 정보가 미리 설정된 조건을 충족할 때까지 여러 번 보상됩니다.이 방법은 고 정밀 보상 효과를 얻을 수 있습니다.하지만 추가 피드백 장치와 복잡한 제어 알고리즘이 필요합니다..
(2) 운전 매개 변수를 조정
모터가 단계를 잃는 경우, 모터의 작동 상태는 운전 매개 변수를 조정함으로써 개선 될 수 있습니다. 예를 들어,모터의 전자기 모턴을 높이기 위해 구동 전류 또는 전압을 적절히 증가시키는 것또는 모터의 작동 주파수를 줄이고 모터의 출력 토크를 증가시킵니다.엔진의 가속 및 저속 과정을 최적화함으로써 시작 및 종료 시 모터의 관성 영향이 감소 할 수 있습니다..
(3) 세분화된 운전을 채택
분할 드라이브는 모터의 단계 해상도를 높임으로써 모터 동작의 정확성을 향상시키는 방법이다. 드라이브를 분할함으로써 모터의 움직임의 각 단계는 더 섬세하다.,이는 단계 이상 현상의 발생을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 또한, 분할 드라이브는 또한 모터의 진동과 소음을 줄일 수 있습니다.그리고 시스템의 운영 안정성을 향상.
(4) 진압 방법
엔진이나 부하에 기계적 완충장치 또는 자기 완충장치와 같은 완충장치를 설치하는 것,효과적으로 모터의 공명 현상을 억제하고 공명으로 인한 단계 손실을 줄일 수 있습니다.이 방법은 간단하고 쉽게 구현되지만 시스템의 비용과 복잡성을 증가시킬 수 있습니다.
실제 응용 프로그램에서는 시스템의 신뢰성 및 정확성을 향상시키기 위해 여러 탐지 및 보상 방법을 통합하는 것이 일반적으로 필요합니다. 예를 들어,위치 피드백 탐지 및 토크 모니터링 탐지를 결합하여, 모터의 위치와 토크 상태를 동시에 모니터링 할 수 있으며, 단계 이상 감지의 정확성을 향상시킵니다.
동시에, 닫힌 루프 보상과 구동 매개 변수 조절을 결합함으로써, 단계 손실이 발생하면 엔진의 정상적인 작동이 신속하게 회복 될 수 있습니다.기술의 지속적인 발전으로, 차세대 모터에서 차세대 오류를 감지하고 보완하는 방법은 미래에는 더 지능적이고 효율적일 것입니다.
예를 들어, 인공 지능 알고리즘과 빅 데이터 분석을 활용함으로써 모터 고장의 실시간 예측과 지능적인 보상도 달성할 수 있습니다.새로운 센서와 제어 칩의 적용은 감지 및 보상의 정확성과 효율성을 더욱 향상시킬 것입니다..
