En fonctionnement normal, lemoteur pas à pasLe moteur pas à pas avance d'un angle de pas à chaque impulsion de commande reçue. Si les impulsions sont appliquées en continu, le moteur tourne en continu. Un moteur pas à pas désynchronisé présente deux phénomènes : la perte de pas et le dépassement de pas. En cas de perte de pas, le nombre de pas effectués par le rotor est inférieur au nombre d'impulsions ; en cas de dépassement de pas, ce nombre est supérieur. Le nombre de pas pour une perte de pas ou un dépassement est un multiple entier du nombre de battements. Une perte de pas importante immobilise le rotor ou le fait osciller autour d'une position fixe, tandis qu'un dépassement de pas important provoque un dépassement de la position cible.
Perte de la cause et de la stratégie de l'étape
(1) L'accélération du rotor est plus lente que le champ magnétique tournant dumoteur pas à pas
Explication:
Lorsque l'accélération du rotor est inférieure à la vitesse de rotation du champ magnétique du moteur pas à pas (c'est-à-dire inférieure à la vitesse de déphasage), le moteur pas à pas se désynchronise. Ceci est dû à une puissance d'entrée insuffisante : le couple de synchronisation généré par le moteur pas à pas ne permet pas à la vitesse du rotor de suivre celle du champ magnétique du stator, provoquant ainsi le désynchronisme. Le couple dynamique de sortie d'un moteur pas à pas diminuant avec l'augmentation de la fréquence de fonctionnement continu, toute fréquence supérieure entraînera une perte de pas. Cette perte de pas indique que le moteur pas à pas manque de couple et de force de traction.
Solution:
a. Augmenter le couple électromagnétique généré par le moteur pas à pas. Dans la plage de courant nominal, augmenter le courant d'alimentation ; à haute fréquence, si le couple est insuffisant, augmenter la tension d'alimentation du circuit de commande ; utiliser un moteur pas à pas à couple élevé, etc. b. Réduire le couple que le moteur pas à pas doit surmonter. Cela peut se faire en réduisant sa fréquence de fonctionnement afin d'augmenter son couple de sortie ; en allongeant le temps d'accélération pour que le rotor acquière suffisamment d'énergie.
(2) La vitesse moyenne du rotor est supérieure à la vitesse de rotation moyenne du champ magnétique du stator
Explication:
Lorsque la vitesse moyenne du rotor est supérieure à la vitesse de rotation moyenne du champ magnétique du stator, et que ce dernier est alimenté et excité pendant une durée plus longue que celle nécessaire au rotor pour effectuer un pas supplémentaire, il accumule une énergie excessive lors de ce déplacement. Ceci entraîne une augmentation du couple de sortie du moteur pas à pas, provoquant ainsi un dépassement de pas. Lorsqu'un moteur pas à pas est utilisé pour actionner des mécanismes qui déplacent une charge verticalement, le risque de dépassement de pas est accru, car le couple requis par le moteur diminue lorsque la charge se déplace vers le bas.
Solution:
Réduisez le courant d'entraînement du moteur pas à pas afin de réduire le couple de sortie de celui-ci.
(3) Inertie demoteur pas à paset la charge qu'il transporte
Explication:
En raison de l'inertie du moteur pas à pas lui-même et de la charge qu'il supporte, le moteur ne peut pas être démarré et arrêté immédiatement pendant son fonctionnement ; un pas est perdu au démarrage et un pas supplémentaire se produit à l'arrêt.
Solution:
Le fonctionnement du moteur pas à pas repose sur un processus d'accélération et de décélération : démarrage à basse vitesse, accélération progressive jusqu'à une vitesse de fonctionnement donnée, puis décélération progressive jusqu'à l'arrêt. Un contrôle précis et progressif de l'accélération et de la décélération est essentiel pour garantir un fonctionnement fiable, efficace et précis.
(4) Résonance du moteur pas à pas
Explication:
La résonance est également une cause de désynchronisation. Lorsque le moteur pas à pas fonctionne en continu, si la fréquence de l'impulsion de commande est égale à sa fréquence propre, une résonance se produit. Durant la période d'une impulsion de commande, la vibration n'est pas suffisamment atténuée et, à l'impulsion suivante, l'erreur dynamique est maximale au voisinage de la fréquence de résonance, ce qui entraîne une perte de pas du moteur.
Solution:
Réduisez de manière appropriée le courant d'entraînement du moteur pas à pas ; utilisez une méthode d'entraînement par subdivision ; utilisez des méthodes d'amortissement, notamment l'amortissement mécanique. Toutes ces méthodes permettent d'éliminer efficacement les oscillations du moteur et d'éviter le désynchronisation.
(5) Perte du pouls lors du changement de direction
Explication:
Il est démontré qu'il est précis dans toutes les directions, mais qu'il accumule des écarts dès que la direction est changée, et plus on change de direction, plus l'écart est important.
Solution:
Les commandes générales de moteurs pas à pas, concernant la direction et les signaux d'impulsion, doivent répondre à certaines exigences : la direction du signal lors de la première impulsion, sur le front montant ou descendant (les exigences varient selon les commandes), doit être déterminée quelques microsecondes avant son arrivée. Dans le cas contraire, une impulsion d'angle de fonctionnement incorrect se produira, et il sera nécessaire de tourner dans la direction opposée. Plus la polarisation est importante, plus la panne est prononcée. La solution consiste principalement à modifier la logique d'envoi des impulsions par logiciel, ou à ajouter un délai.
(6) Défauts logiciels
Explication:
Il n'est pas rare que les procédures de contrôle entraînent une perte de pas ; il est nécessaire de vérifier que le programme de contrôle n'est pas en cause.
Solution:
Si la cause du problème reste introuvable pendant un certain temps, certains ingénieurs laissent également le moteur pas à pas fonctionner pendant un certain temps afin de retrouver le point de départ.
Date de publication : 19 mars 2024