스텝 손실 보상 기능이 있는 폐쇄 루프 스테퍼 모터 제어는 스테퍼 시스템을 위한 일반적인 성능 향상 알고리즘입니다.

스텝 손실 보상의 한 가지 일반적인 형태는 각도 센서 또는 인코더가 모터-로터 위치와 누락된 스텝을 추적하는 것입니다. 그런 다음 컨트롤러는 명령과 인코더에서 얻은 실제 모터 위치를 기록하고, 위치 데이터를 해당 스텝 수로 변환합니다. 컨트롤러가 누락된 스텝을 감지하면, 메이크업 스텝을 사용하여 위치 보정을 실행합니다.

이러한 형태의 스텝 손실 보상은 스테퍼 모터가 최대 속도를 전달하거나 최대 부하에 가깝게 작동해야 할 때(또는 출력 샤프트가 걸릴 위험이 있는 경우) 유용합니다.

컨텍스트에서의 제어: 모터가 단계를 놓치는 것을 방지

스텝 손실 보상의 또 다른 센서리스 설정에서,컨트롤러는 피드백을 위해 역기전력 측정을 사용하여 정지를 감지합니다..

이 경우 컨트롤러는 외부 교란으로 인한 단계 손실을 방지하기 위해 위치 루프를 사용하고, 모터에 대한 입력을 수정하는 전류 루프를 통해... 가변 부하에서도 모터가 계속 작동하도록 합니다.

스테퍼 모터는 개방 루프 구성으로 작동한다는 장점이 있지만, 스텝 손실 제어나 부하 위치 제어와 같은 폐쇄 루프 시스템은 시스템 피드백을 필요로 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 구성은 서보 모터 기반 시스템보다 덜 복잡하고 피드백도 덜 필요합니다.

폐쇄 루프 스테퍼 제어에 대한 다양한 정의

일부 제조업체는 폐루프 스테퍼 제어를 인코더 피드백을 이용한 사인파 정류(sinusoidal commutation)로 정의합니다. 이는 로터 위치를 추적하고 진정한 자속 기준 제어(field-oriented control)를 가능하게 합니다. 그들은 자속 기준 제어(또는 사인파 정류 전류 제어)가 없는 인코더 장착 스테퍼 모터는 진정한 폐루프 제어가 아니라고 주장합니다. 이러한 주장의 논리는 이러한 시스템은 스텝 위치만 추적할 수 있고 작동 중 손실된 스텝을 보정할 수 없다는 것입니다.

반면, 진정한 폐루프 스테퍼 모터 설정은 스텝 손실을 보정할 수 있습니다. 이 경우 모터 권선은 사인파 위상 전류를 전달하고, 드라이브는 고정자와 회전자 자기장이 상보적으로 유지되도록 합니다. 따라서 자기장 강도는 목표 토크 수준을 달성합니다. 권선의 이러한 정밀하게 측정된 전류 덕분에 모터는 소음과 열 손실을 최소화하면서 일관된 출력을 낼 수 있습니다.

단계 손실 보상을 구별하는 또 다른 방법

부하 위치 제어와 대조적으로,단계 손실 제어는 이동 프로필 전체에서 오류를 지속적으로 보상하지 않습니다..

오히려, 시스템이 손실된 단계를 감지하는 경우에만 시정 조치를 취합니다.

스텝 손실 보상은 부하 위치 제어보다 간단합니다. 하지만 스텝 손실 보상과 함께 폐루프 스테퍼 모터 제어를 사용할지 여부를 고려할 때는 특정 시스템에 무엇이 필요한지 고려해야 합니다. 스텝 손실은 스테퍼 모터 구동 시스템의 전체 작동을 방해할 수 있습니다. 그러나 특정 설정이 이러한 오류에 얼마나 민감한지에 따라 스텝 손실 보상을 포함할 가치가 있는지 결정됩니다.

또 다른 주의 사항: 스텝 손실 보상은 오류를 수정하고 보험처럼 작용할 수 있습니다. 하지만 스텝 제어 시스템을 완벽하게 만드는 1차 방어선 역할을 해서는 안 됩니다. 처음부터 스텝 손실이 최소화되도록 조치를 취하십시오.

1)적절한 크기의 모터를 선택하세요.이 경우 안전 요소를 활용하고 외부 요인으로 인해 지연이 발생하지 않도록 하세요.

2)항상 시스템을 테스트하여 단계가 생략되지 않는지 확인하세요.일반적으로 모션 설계에서 스텝이 누락되면 한 번에 한 단계씩이 아니라 여러 단계가 손실됩니다. 스텝 손실 보정과 함께 면밀한 점검 및 테스트를 수행하면 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있는 시스템을 구축할 수 있습니다.