¿Es posible determinar la carga en un motor paso a paso cuando se detiene?

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¿Existe alguna forma de determinar el par en un motor paso a paso sin algún tipo de sensor de fuerza adicional?

La electrónica adicional, como las derivaciones actuales, etc., sería aceptable.

Me gustaría usar el paso a paso en un mecanismo de bobinado y quiero poder comprobar si el paso a paso está bajo carga antes de cambiar al modo de marcha libre.

Por lo que tengo entendido, no podría saber directamente cuándo el motor paso a paso se detiene directamente. Sin embargo, pensé que algún tipo de truco, como mover el paso hacia atrás y hacia adelante un paso y ver la corriente, puede ser plausible.

¿Esto suena plausible? ¿O alguien tiene una mejor idea?

Editar: para aclarar no estoy tan interesado en el valor preciso del par, estoy más interesado en comprobar que no haya un par significativo.

    
pregunta Hugoagogo

3 respuestas

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No estoy tan interesado en el valor preciso del par, estoy más   interesado en comprobar que no hay un par significativo.

Dado que no necesita el valor preciso del par, quizás la detección de bloqueo o la limitación del par o ambos sean adecuados para su aplicación.

limitación de par

El par máximo que puede producir un motor paso a paso es proporcional a la corriente a través de las bobinas del motor.

Muchos controladores paso a paso facilitan el establecimiento de un límite en la corriente máxima a través de las bobinas del motor.

Tal vez en su aplicación, sería suficiente simplemente bajar ese límite para que el motor nunca aplique un "par significativo".

detección de bloqueo

Muchos controladores de motores paso a paso como el Trinamic TMC249A, Trinamic TMC246, TI DRV8711, ST L6470, ST L6482, ST L9942, ON AMIS-30623, Allegro A4979, etc. tiene "detección de pérdida sin sensor".

Como Dave Tweed ya dijo, el EMF posterior es proporcional a la velocidad del motor. Tengo entendido que estas técnicas "sin sensores" se basan en la medición directa o indirecta de la FEM trasera mientras pisan rápidamente el motor. Así que estas técnicas no detectan nada mientras el controlador paso a paso sostiene el motor paso a paso en una posición (o intenta conducirlo a una velocidad lenta).

Como sugirió, "correr el paso a paso hacia atrás y hacia adelante un paso y observar la corriente puede ser plausible". Mientras que el controlador paso a paso avanza rápidamente el motor hacia adelante y hacia atrás unos pasos, entonces el circuito de detección de bloqueo puede funcionar: Si el back-EMF es cero (o por debajo de algún umbral), entonces el motor se ha detenido (o la velocidad del motor está por debajo de algún umbral); Si el back-EMF está por encima del umbral, entonces el motor se está moviendo al menos un poco de velocidad de umbral.

    
respondido por el davidcary
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No. No creo que lo que quieres sea teóricamente posible. La única retroalimentación eléctrica que obtiene de un motor es su EMF posterior, que es proporcional a su velocidad, no a su par. Con un motor convencional, lo mejor que podría hacer es aplicar una corriente (cantidad conocida de torque) y luego ver si eso aumenta la velocidad suficiente para medir un EMF de retroceso.

Con un motor paso a paso, mientras esté aplicando suficiente corriente para evitar que el motor se resbale, no hay mucho que pueda decir al medir la tensión o las formas de onda actuales.

Lo que podría hacer es reducir gradualmente la corriente de mantenimiento en un devanado y controlar el voltaje en el otro devanado. Si el motor se desliza a medida que se reduce el par de retención, verá uno o más pulsos en ese otro devanado. Probablemente perderá la pista de la posición absoluta del motor, pero parece que esta es una aplicación en la que eso no es terriblemente importante de todos modos.

En cualquier caso, si llegas a cero de corriente sin ningún deslizamiento, sabrás que es seguro hacerlo. :-) En otras palabras, tan pronto como vea los pulsos, vuelva a activar la corriente de retención. El nivel de corriente en ese punto es una medida del par de carga.

    
respondido por el Dave Tweed
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Usted dice que no quiere usar un sensor de fuerza. Si el razonamiento es solo porque no desea la línea de señal adicional y / u otra medición analógica, entonces, ¿qué hay de colocar la señal de realimentación de carga en una de las líneas de control paso a paso?

Por ejemplo, si tenía un microinterruptor que detectó el punto completamente enrollado de su mecanismo, podría usar los contactos NO o NC para alterar una de las líneas de transmisión del motor paso a paso. De vuelta en el circuito de impulsión del motor paso a paso, usted podría monitorear esa línea de impulsión para un cambio significativo. Si el chip del controlador tiene detección de fallas, podría usar el interruptor para inducir a propósito una de las fallas.

Por ejemplo, si está utilizando un sistema accionado por correa, la correa se aprieta en un lado a medida que se aproxima al punto completamente enrollado, por lo que la colocación de una polea loca con resorte en la correa podría detectar el apriete excesivo y, a medida que se mueve, presionaría el micro cambiar. De manera similar, si el propio mecanismo de enrollamiento se colocara en un soporte giratorio con resorte, se movería ligeramente cuando se enrollara completamente y podría activar el micro interruptor.

El truco para hacer que la idea anterior funcione es configurar la carga del resorte y la posición del microinterruptor para que coincida con el punto de alto recorrido que señala la posición de la herida completa.

El interruptor podría abrir completamente uno de los cables del variador, colocar una resistencia en serie con él, colocar un capacitor a tierra, etc. La mejor parte de esta idea es que puede determinar el cambio al alambre del impulsor que señala el punto completamente herido. Insertar o poner en cortocircuito un componente en la línea de transmisión también puede funcionar con su idea de usar una derivación actual en el controlador. Al mover el motor hacia adelante y hacia atrás, puede determinar el punto exacto en el que el interruptor indica que está completamente enrollado, luego, la próxima vez que realice el enrollado, puede enviar solo el número correcto de pulsos paso a paso para alcanzar ese mismo punto.

Por supuesto, si tuviera que conectar uno de los cables de la unidad directamente a través del microinterruptor, necesitaría un interruptor clasificado para manejar la corriente total del motor. Además, la apertura completa de uno de los cables de la unidad puede causar que el motor paso a paso se detenga, aunque quizás eso sea útil en este caso.

    
respondido por el Nedd

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