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如何检测步进电机丢步和过冲呢? 点击：6718 | 回复：20



Sigma

    
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发表于：2007-06-23 00:44:00
楼主
如何检测步进电机丢步和过冲呢?  转速过高就会丢步吗(即使负载很小)
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刘岩利

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发表于：2007-06-23 06:25:00
1楼
即使电机空载，也是有速度上限的。提高细分数，提高驱动器的电源电压，都有可能提高这个上限。
检测，只能是外加位置传感器，比如编码器了。
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波恩

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发表于：2007-06-23 18:32:00
2楼
也有通过绕组反电势波形进行监测的，不过必须结合驱动进行设计，实现比较复杂。
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奔三十的男孩

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发表于：2007-06-23 20:53:00
3楼
"如何检测步进电机丢步和过冲"
这要看你想达到怎样的效果. 如果你要实时的检测并马上做出反映的, 只有版主们说的这两种方法. 你如果只是想最后知道有没有丢步, 步了多少步也不用管的话, 那方法可就多了.
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亦云人云

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发表于：2007-06-24 13:16:00
4楼
可参考以前的帖子
http://www.gongkong.com/tech/detail.asp?id=280559
关于步进电机问题
[img]http://www.gongkong.com/forum/pic/495660_1.GIF[/img]
[img]http://www.gongkong.com/forum/pic/495660_2.GIF[/img]
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波恩

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发表于：2007-06-24 18:37:00
5楼
to“亦云人云”：既然[i][b]α[/b][/i]step的“新开发转子位置检测传感器”是“利用传感器线圈检测由于转子运转位置所决定的磁阻的变化”，不知该传感器的输出信号（幅值）是否与电机运转速度有关？
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亦云人云

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发表于：2007-06-24 20:06:00
6楼
从本文的文字和图表解读，本人认为：
既然αstep的“新开发转子位置检测传感器”是“利用传感器线圈检测由于转子运转位置所决定的磁阻的变化”，从图表中也可看到，传感器的输出信号只与转子角（电角）有关，所以该传感器的输出信号（幅值）与电机运转速度应当无关。
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Sigma

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发表于：2007-06-25 00:23:00
7楼
上面只有失步领域,步进难道不会过冲嘛  比如有个弹簧拉住一机械 前面一段要克服弹簧拉力 后面一段是弹簧拉动步进继续走(驱动器要步进停下) 这个时候如果惯量大 会不会过冲呢
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波恩

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发表于：2007-06-25 08:36:00
8楼
to “Sigma”：对于步进而言，一旦过冲，也就意味着失步了。所以设计中“弹簧拉力”应小于对应的电机转矩，而且减速停机应考虑速度规划。

to “亦云人云”：这么说来您也没有亲自体验过，如果“该传感器的输出信号（幅值）”果真能“与电机运转速度”无关，那可真是件好东西了！
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奔三十的男孩

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发表于：2007-06-25 09:09:00
9楼
我也没体验过, 不过对小日本那玩意一直甚有兴趣.  我个人也认为应该跟电机转速无关, 或者说关系很小, 不至于输出信号的幅值受电机转速的影响.  个人觉得, 多出的那断线圈, 就相当于一个带有位置判断能力的接近开关. 
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奔三十的男孩

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发表于：2007-06-25 09:29:00
10楼
关于步进的失步与过冲问题, 本人已在相关的贴里有过介绍. 这里只谈谈过冲的看法.
步进步进,一步一步的进, 一般来说, 在电机较速不是非常高的情况下, 步进电机是启动-加速-减速-停,如此循环的.以整步运行为例, 正常来说, 脉冲输出后, 电机会在整步位置左右作振荡后最后停止的.下一个脉冲来的瞬间, 电机的矩扭最大(功角为90度),但是电机转子速度为0.  如果转度太大, 即脲冲频率很高时, 会出现这种情况:  上一个脉冲发现后, 转子第一次达到整步位置, 速度还很大,没来得及进行振荡减速时, 下一个脉冲刚来就来了, 此时, 电机的矩扭同样是最大, 但是, 电机的转子速度不是为0了,而是某个正的速度值, 那么, 当电机再次到达整步位置的瞬间, 其速度值就会比原本的增大了. 如果此时没有电机的宏观调速过程, 而马上停止发脉冲的话, 由于转子速度太大, 阻尼及电机矩扭无法将多余的速度消耗完(那速度是由两个或多个快速脉冲积累起业的), 便会产生过冲! 而且一般一冲就是一个步距角(四个整步)!
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奔三十的男孩

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11楼
"如果转度太大, 即脲冲频率很高时" 改成如果转速太大.
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Sigma

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发表于：2007-06-28 20:36:00
12楼
谢谢各位  但是我的步进最后还说走不准 最后只能加个光电开关定一下位了  可能是我的扭矩差很多(转速要求也高).
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波恩

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发表于：2007-06-29 15:10:00
13楼
“但是我的步进最后还说走不准”———不准到什么程度呢？
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Sigma

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发表于：2007-06-29 20:02:00
14楼
走个20来下 就定不了位了-还没到感应开关(另外一天早上过去,又走的很正常~~没有让他连续走,没办法用光电定位算了
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波恩

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15楼
"走个20来下"———每下多长？每下的运行过程有异响或局部振动吗？能排除信号本身没有丢失吗？
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沧海一黍

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16楼
丢步有时为10来圈，有时100多圈-----这个丢的可大去了阿！
情况能说的再详细点么？比如机械上的，丢步时侯有啥异样？
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刘岩利

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17楼
走一段时间就会丢步，多长的一段时间？电机温升很高吗？
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a155382466

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18楼

电机震动是什么问题呢？

脉冲我发的频率很低了啊

为什么会这样？

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W5880527

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19楼
低频共振，还有就是脉冲不均匀，你从三四百赫兹开始试，每次变化几十赫兹后均匀发脉冲试试，越均匀越好，用示波器观察能做到无误差那你就能随心所欲的控制了
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GAVY

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20楼

使用传统的方式是无法检测步进的丢步和过冲的，由于大多步进采用的是开环系统，控制器无法时刻控制电机的驱动电流和电压．除非使用编码器来反馈，这里推荐TRINAMIC的智能马达　集成了控制驱动编码器功能，这样内部集成的控制功能会时刻以编码器的值为标准，比如让电机走到编码器１０００的位置　在这过程中无论电机丢多少步我们都不需要关注　我们的目的是让电机走到编码器１０００的位置，

还有一种方法就是：使用电机线圈的Back-EMF来达到控制马达输出力矩以及避免过冲之用，其实在国外许多工程师在研究back-EMF和电机位置的关系，应该清楚的是电机的位置和back-EMF存在一定的函数关系，通过分析back-EMF就可以得知电机的详细位置，在德国有个组织就是专门研究这个领域，也取得的很大的成果就是　德国TRINAMIC的产品因为在其产品中具有专利技术StallGuard(失速检测功能)主要用于检测外部负载避免超载和丢步该功能主要集成在其驱动芯片TMC246和TMC249上.

 

如有需要更多关于StallGuard功能可以登陆：www.trinamic.com

 

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