Il controllo del motore passo-passo a circuito chiuso con compensazione delle perdite di passo è un algoritmo comune per aumentare le prestazioni dei sistemi passo-passo.

In una forma diffusa di compensazione della perdita di passo, un sensore angolare o un encoder rileva la posizione del rotore del motore e gli eventuali passi mancanti. Quindi il controller registra i suoi comandi e la posizione effettiva del motore dall'encoder, convertendo i dati di posizione nel numero equivalente di passi. Quando il controller rileva passi mancanti, attiva la correzione della posizione con passi di recupero.

Questa forma di compensazione delle perdite di passo è utile quando un motore passo-passo deve raggiungere la massima velocità o funzionare vicino al suo carico massimo (o quando l'albero di uscita rischia di incepparsi).

Controllo nel contesto: impedire ai motori di perdere passi

In un'altra configurazione senza sensori di compensazione delle perdite di passo,il controller rileva gli stalli tramite l'uso di misurazioni di back-EMF per il feedback.

In questo caso, il controller utilizza un loop di posizione per evitare la perdita di passi dovuta a disturbi esterni tramite un loop di corrente che modifica l'ingresso al motore... e mantiene il motore in funzione, anche sotto carico variabile.

I motori passo-passo hanno il vantaggio di funzionare in una configurazione ad anello aperto, ma i sistemi ad anello chiuso, come il controllo della perdita di passo o della posizione del carico, richiedono un feedback di sistema. Ciononostante, queste configurazioni sono meno complesse e richiedono meno feedback rispetto ai sistemi basati su servomotori.

Diverse definizioni per il controllo passo-passo a circuito chiuso

Si noti che alcuni produttori definiscono il controllo stepper a circuito chiuso come commutazione sinusoidale con retroazione dell'encoder, per tracciare la posizione del rotore e consentire un vero controllo a orientamento di campo. Sostengono che i motori passo-passo dotati di encoder senza controllo a orientamento di campo (o controllo della corrente a commutazione sinusoidale) non siano opzioni a circuito chiuso. La logica in questo caso è che tali sistemi possono solo tracciare la posizione del passo e non possono correggere la perdita di passo durante il funzionamento.

Al contrario, le configurazioni stepper a circuito chiuso possono correggere le perdite di passo. In questo caso, gli avvolgimenti del motore trasportano correnti di fase sinusoidali e l'azionamento garantisce che i campi magnetici di statore e rotore siano complementari, in modo che l'intensità di campo fornisca il livello di coppia desiderato. Una corrente così ben dosata negli avvolgimenti consente al motore di generare una forza costante con rumore e dispersione di calore minimi.

Un altro modo per differenziare la compensazione delle perdite a gradini

A differenza dei controlli della posizione del carico,i controlli di perdita di passo non compensano continuamente gli errori lungo tutto il profilo del movimento.

Piuttosto, il sistema intraprende azioni correttive solo se rileva dei passaggi persi.

La compensazione delle perdite di passo è più semplice del controllo della posizione del carico. Tuttavia, quando si valuta se utilizzare il controllo del motore passo-passo in anello chiuso con compensazione delle perdite di passo, è importante considerare le esigenze specifiche del sistema. La perdita di passo può compromettere l'intero funzionamento di un sistema azionato da motore passo-passo. Tuttavia, il grado di sensibilità di una particolare configurazione a tali guasti determinerà se valga la pena includere la compensazione delle perdite di passo.

Un'altra avvertenza: la compensazione delle perdite di step può correggere gli errori e fungere da assicurazione. Tuttavia, non dovrebbe fungere da prima linea di difesa per rendere un sistema di controllo stepper infallibile. Adottare misure per garantire che il minor numero possibile di step venga saltato in primo luogo:

1)Selezionare un motore di dimensioni appropriate.In questo caso, utilizzare fattori di sicurezza e accertarsi che cause esterne non provochino stalli.

2)Testare sempre i sistemi per accertarsi che non saltino alcun passaggio.Di solito, quando un progetto di movimento salta dei passi, ne perde più di uno e non solo uno alla volta. Controlli e test accurati, insieme alla compensazione delle perdite di passo, possono portare a sistemi più stabili e affidabili.