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Qu'est-ce que la commande de moteur pas à pas en boucle fermée avec compensation des pertes de pas ?

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FAQ

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La commande du moteur pas à pas en boucle fermée avec compensation des pertes de pas est un algorithme courant d'amélioration des performances pour les systèmes pas à pas.

Dans l'une des formes les plus répandues de compensation des pertes de pas, un capteur d'angle ou un encodeur suit la position du moteur-rotor et les pas manqués. Le contrôleur enregistre ensuite ses commandes et la position réelle du moteur à partir du codeur ... en convertissant les données de position en un nombre équivalent de pas. Lorsque le contrôleur détecte des pas manqués, il déclenche la correction de la position avec des pas de rattrapage.

Cette forme de compensation de perte de pas est utile lorsqu'un moteur pas à pas doit fonctionner à pleine vitesse ou près de sa charge maximale (ou lorsque l'arbre de sortie risque de se bloquer).

Le contrôle en contexte : Empêcher les moteurs de manquer des pas
Dans une autre configuration sans capteur de la compensation des pertes de pas, le contrôleur détecte les décrochages en utilisant les mesures de la force électromotrice inverse comme retour d'information.

Ici, le contrôleur utilise une boucle de position pour éviter les pertes de pas dues à des perturbations externes grâce à une boucle de courant qui modifie l'entrée du moteur... et permet au moteur de continuer à fonctionner, même en cas de charge variable.

Les moteurs pas à pas ont l'avantage de fonctionner dans une configuration en boucle ouverte, mais les systèmes en boucle fermée tels que le contrôle de la perte de pas ou de la position de la charge nécessitent un retour d'information du système. Néanmoins, ces configurations sont moins compliquées et nécessitent moins de retour d'information que les systèmes basés sur des servomoteurs.

Différentes définitions de la commande de pas à pas en boucle fermée
Il convient de noter que certains fabricants définissent la commande pas à pas en boucle fermée comme une commutation sinusoïdale utilisant le retour d'information du codeur - pour suivre la position du rotor et permettre une véritable commande orientée vers le champ. Ils affirment que les moteurs pas à pas équipés d'un codeur sans contrôle orienté champ (ou contrôle de courant à commutation sinusoïdale) ne sont pas de véritables options de boucle fermée. La logique est que ces systèmes ne peuvent suivre que la position du pas et ne peuvent pas corriger la perte de pas en cours de fonctionnement.

En revanche, les systèmes pas à pas en boucle fermée peuvent corriger les pertes de pas. Dans ce cas, les enroulements du moteur transportent des courants de phase sinusoïdaux et le variateur veille à ce que les champs magnétiques du stator et du rotor soient complémentaires, de sorte que l'intensité du champ permette d'atteindre le niveau de couple cible. Ce courant bien dosé dans les enroulements permet au moteur de produire une force constante avec un minimum de bruit et de perte de chaleur.

Une autre façon de différencier la compensation des pertes par paliers
Contrairement aux commandes de position de charge, les commandes de perte de pas ne compensent pas continuellement les erreurs tout au long du profil de mouvement.

Ce n'est que lorsque le système détecte des pas perdus qu'il prend des mesures correctives.

La compensation des pertes de pas est plus simple que le contrôle de la position de la charge. Néanmoins, lorsque vous envisagez d'utiliser une commande de moteur pas à pas en boucle fermée avec compensation des pertes de pas, réfléchissez aux besoins particuliers de votre système. Les pas perdus peuvent perturber l'ensemble du fonctionnement d'un système entraîné par un moteur pas à pas. Toutefois, c'est le degré de sensibilité d'une installation particulière à de telles défaillances qui dictera s'il est utile d'inclure une compensation des pertes de pas.

Autre mise en garde : la compensation des pertes par paliers peut corriger des erreurs et servir d'assurance. Cependant, elle ne doit pas servir de première ligne de défense pour rendre un système de commande pas à pas infaillible. Il convient de veiller à ce que le nombre d'étapes manquées soit le plus faible possible :

1) Sélectionner un moteur de taille appropriée. Il s'agit ici d'utiliser des facteurs de sécurité et de s'assurer que les causes externes ne provoquent pas de décrochage.

2) Testez toujours les systèmes pour vous assurer qu'ils ne sauteront pas d'étapes. En général, lorsqu'une conception de mouvement manque des étapes, elle en perd plusieurs et pas seulement une à la fois. Des vérifications et des tests minutieux, ainsi qu'une compensation de la perte de pas, peuvent conduire à des systèmes plus stables et plus fiables.