En funcionamiento normal, elmotor paso a pasoEl motor se mueve un ángulo de paso, es decir, un paso hacia adelante, por cada pulso de control recibido. Si se reciben pulsos de control de forma continua, el motor gira continuamente en consecuencia. El desfase del motor paso a paso incluye la pérdida de paso y el sobrepaso. Cuando se pierde un paso, el número de pasos avanzados por el rotor es menor que el número de pulsos; cuando se sobrepasa el paso, el número de pasos avanzados por el rotor es mayor que el número de pulsos. El número de pasos para una pérdida de paso y un sobrepaso es igual a un múltiplo entero del número de ciclos de funcionamiento. Una pérdida de paso importante hará que el rotor se quede en una posición o vibre alrededor de ella, y un sobrepaso importante hará que el motor se desplace más allá de la posición inicial.
Pérdida de pasos: causa y estrategia
(1) La aceleración del rotor es más lenta que el campo magnético giratorio delmotor paso a paso
Explicación:
Cuando la aceleración del rotor es menor que la velocidad del campo magnético giratorio del motor paso a paso, es decir, menor que la velocidad de cambio de fase, el motor paso a paso pierde sincronización. Esto se debe a una potencia de entrada insuficiente al motor y a que el par de sincronización generado en el motor paso a paso no permite que la velocidad del rotor siga la velocidad de rotación del campo magnético del estator, lo que provoca la pérdida de sincronización. Dado que el par de salida dinámico de un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la frecuencia de funcionamiento continuo, cualquier frecuencia de funcionamiento superior a esta producirá una pérdida de paso. Esta pérdida de paso indica que el motor paso a paso no tiene suficiente par ni capacidad de arrastre.
Solución:
a. Aumentar el par electromagnético generado por el propio motor paso a paso. Esto se puede lograr aumentando la corriente de accionamiento en el rango de corriente nominal; si el par no es suficiente en el rango de alta frecuencia, se puede mejorar la tensión de accionamiento del circuito de accionamiento; cambiar a un motor paso a paso de mayor par, etc. b. Reducir el par que el motor paso a paso necesita superar. Esto se puede lograr reduciendo adecuadamente la frecuencia de funcionamiento del motor para aumentar el par de salida del motor; establecer un tiempo de aceleración más prolongado para que el rotor obtenga suficiente energía.
(2) La velocidad media del rotor es mayor que la velocidad media de rotación del campo magnético del estator.
Explicación:
La velocidad media del rotor es mayor que la velocidad de rotación media del campo magnético del estator. Cuando el estator se energiza y excita durante un tiempo mayor que el necesario para que el rotor avance, el rotor adquiere demasiada energía durante el proceso de avance, lo que provoca un aumento del par de salida del motor paso a paso y, por consiguiente, un sobrepaso. Cuando el motor paso a paso se utiliza para accionar mecanismos que mueven la carga hacia arriba y hacia abajo, es más probable que se produzca el fenómeno de sobrepaso, debido a que el par requerido por el motor disminuye cuando la carga se mueve hacia abajo.
Solución:
Reduzca la corriente de accionamiento del motor paso a paso para reducir el par de salida del mismo.
(3) Inercia de lamotor paso a pasoy la carga que transporta
Explicación:
Debido a la inercia del propio motor paso a paso y a la carga que soporta, el motor no puede arrancarse ni detenerse inmediatamente durante su funcionamiento, sino que se produce una pérdida de paso durante el arranque y un sobrepaso durante la parada.
Solución:
Mediante un proceso de aceleración y desaceleración, es decir, comenzando a baja velocidad, acelerando gradualmente hasta alcanzar una velocidad determinada y luego desacelerando gradualmente hasta detenerse, un control preciso y uniforme de la aceleración y desaceleración es fundamental para garantizar el funcionamiento fiable, eficiente y preciso del sistema de accionamiento paso a paso.
(4) Resonancia del motor paso a paso
Explicación:
La resonancia también puede provocar pérdida de sincronización. Cuando el motor paso a paso funciona de forma continua, si la frecuencia del pulso de control coincide con la frecuencia intrínseca del motor, se produce resonancia. Durante el ciclo de un pulso de control, la vibración no se atenúa lo suficiente y llega el siguiente pulso, lo que provoca que el error dinámico cerca de la frecuencia de resonancia sea máximo y cause que el motor paso a paso pierda sincronización.
Solución:
Reduzca adecuadamente la corriente de accionamiento del motor paso a paso; utilice el método de accionamiento por subdivisión; utilice métodos de amortiguación, incluyendo la amortiguación mecánica. Todos estos métodos pueden eliminar eficazmente la oscilación del motor y evitar la pérdida de sincronización.
(5) Pérdida del pulso al cambiar de dirección
Explicación:
Se demuestra que es preciso en cualquier dirección, pero acumula desviación en cuanto se cambia la dirección, y cuantas más veces se cambia, mayor es la desviación.
Solución:
El control general de los motores paso a paso en las señales de dirección y pulso tiene ciertos requisitos, como: la dirección de la señal en el primer pulso a lo largo del flanco ascendente o descendente (los diferentes requisitos de control no son los mismos) antes de la llegada de unos pocos microsegundos para ser determinada, de lo contrario habrá un pulso del ángulo de operación y la necesidad real de girar en la dirección opuesta, y finalmente el fenómeno de falla se manifiesta en que cuanto más se va más sesgado, más pronunciada es la ruptura, la solución es principalmente usar en el software para cambiar la lógica de envío de un pulso La solución es principalmente usar software para cambiar la lógica de envío de pulsos o agregar un retardo.
(6) Defectos de software
Explicación:
Los procedimientos de control que provocan la pérdida de pasos no son infrecuentes; es necesario comprobar que el programa de control no sea un problema.
Solución:
Si no se encuentra la causa del problema durante un tiempo, algunos ingenieros dejan que el motor paso a paso funcione durante un período de tiempo para que vuelva a encontrar el punto de origen.
Fecha de publicación: 19 de marzo de 2024