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CN105182238A - 步进电机堵转检测装置及检测方法 - Google Patents

步进电机堵转检测装置及检测方法 Download PDF

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CN105182238A CN201510647417.1A CN201510647417A CN105182238A CN 105182238 A CN105182238 A CN 105182238A CN 201510647417 A CN201510647417 A CN 201510647417A CN 105182238 A CN105182238 A CN 105182238A
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stepping motor
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张凯
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Tianjin Embedtec Co Ltd
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Abstract

一种步进电机堵转检测装置及检测方法，将正交位置编码器连接步进电机的传动轴，正交位置编码器随步进电机同步转动，正交位置编码器与步进电机控制器电连接并输出A、B两相步进电机运行状态信号。步进电机控制器将电机震动的幅度和频率与预设的堵转时相应的震动幅度和频率阈值相比较，并判断步进电机是否发生堵转。本发明在现有步进电机控制系统中通过正交编码器检测步进电机的堵转，减少了检测堵转电流传感器，降低了步进电机使用成本，同时所述方法具有工作可靠，适用性强，堵转反应速度快等特点。

Description

步进电机堵转检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及步进电机检测的技术领域，具体说是一种步进电机堵转检测装置及检测方法。
背景技术
随着步进电机的发展，其简单易用的控制特性被众多系统使用，特别是对于一些精度要求较高，成本敏感，转矩较小的场合中，步进电机有着广泛的应用；传统的步进电机堵转检测通过测量步进电机线圈电流实现，当步进电机堵转时，线圈内的电流会升高，当电流超过限定值后，控制器报警并停止电机；但对于一些成本敏感应用，电流检测器的价格直接影响产品的成本。
　　发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种步进电机堵转检测装置及检测方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的步进电机堵转检测装置，包括：步进电机控制器，与步进电机相连接，控制步进电机的转动，还包括正交位置编码器，正交位置编码器连接步进电机的传动轴，并随步进电机同步转动，正交位置编码器与步进电机控制器电连接并输出A、B两相步进电机运行状态信号。
本发明的步进电机的堵转检测方法，与步进电机传动轴相连接的正交位置编码器采集并记录传动轴的震动信号，震动幅度方向为正交位置编码器输出的转脉冲个数，震动频率方向为正交位置编码器的方向翻转次数；正交位置编码器将上述震动信号发送至步进电机控制器以确定电机震动的幅度和频率；检测正交位置编码输出的A、B两相信号，判断步进电机的转动方向；步进电机控制器将电机震动的幅度和频率与预设的堵转时相应的震动幅度和频率阈值相比较，并判断步进电机是否发生堵转。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的步进电机堵转检测装置及检测方法中，在现有步进电机控制系统中通过正交编码器检测步进电机的堵转，减少了检测堵转电流传感器，降低了步进电机使用成本，同时所述方法具有工作可靠，适用性强，堵转反应速度快等特点。
附图说明
图1为本发明的步进电机堵转检测装置的结构示意图；
图2为本发明的步进电机堵转检测装置在电机堵转时采集的震动示意图；
图3为本发明的步进电机堵转检测装置中正交编码器输出的A、B两相波形图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对技术方案进行具体说明。
如图1所示，本发明的步进电机堵转检测装置，包括：步进电机控制器，与步进电机相连接，控制步进电机的转动，还包括正交位置编码器，正交位置编码器连接步进电机的传动轴，并随步进电机同步转动，正交位置编码器与步进电机控制器电连接并输出两路步进电机运行状态信号。正交位置编码器向步进电机控制器发送A、B两相信号，通过检测编码器A，B相之间的相位差可以判断电机的转动方向，当步进电机堵转时，电机发生震动，电机的转动方向不停的变化，通过检测电机转动方向的变化率即可确定电机阻转。
当步进电机堵转时，其传动轴会在堵转位置附近抖动，反应到正交位置编码器的震动反馈值如图2所示，图中横轴方向为震动频率，纵轴方向为震动幅度。与步进电机传动轴相连接的正交位置编码器采集并记录传动轴的震动信号，震动幅度方向为正交位置编码器输出的转脉冲个数，震动频率方向为正交位置编码器的方向翻转次数；正交位置编码器将上述震动信号发送至步进电机控制器以确定电机震动的幅度和频率；检测正交位置编码输出的A、B两相信号，判断步进电机的转动方向，正交位置编码器输出A、B两相信号如图3所示，当A相超前B相90°时，表明步进电机传动轴向正向转动，当A相落后B相90°时，表明步进电机传动轴向反向转动；步进电机控制器将电机震动的幅度和频率与预设的堵转时相应的震幅限定阈值和震动频率限定阈值相比较，并判断步进电机是否发生堵转。当步进电机的震动幅度和震动频率均大于步进电机控制器的阈值时，步进电机控制器判断为步进电机堵转，并停止步进电机转动。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种步进电机堵转检测装置，包括：步进电机控制器，与步进电机相连接，控制步进电机的转动，其特征在于：还包括正交位置编码器，正交位置编码器连接步进电机的传动轴，并随步进电机同步转动，正交位置编码器与步进电机控制器电连接并输出A、B两相步进电机运行状态信号。
2.一种步进电机的堵转检测方法，其特征在于：与步进电机传动轴相连接的正交位置编码器采集并记录传动轴的震动信号，震动幅度方向为正交位置编码器输出的转脉冲个数，震动频率方向为正交位置编码器的方向翻转次数；正交位置编码器将上述震动信号发送至步进电机控制器以确定电机震动的幅度和频率；检测正交位置编码输出的A、B两相信号，判断步进电机的转动方向；步进电机控制器将电机震动的幅度和频率与预设的堵转时相应的震动幅度和频率阈值相比较，并判断步进电机是否发生堵转。
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