[發(fā)明專利]一種步進(jìn)電機(jī)、其丟步檢測結(jié)構(gòu)及其檢測丟步的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910190173.3
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101707466A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周揚(yáng)忠;賴九才;李衛(wèi)平;熊世輝
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市雷賽機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: H02P8/36
• 分類號: H02P8/36
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 田夏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及步進(jìn)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種步進(jìn)電機(jī)、其丟步檢測結(jié)構(gòu)及其檢測丟步的方法。

背景技術(shù)

步進(jìn)電機(jī)，尤其是混合式步進(jìn)電機(jī)，在運(yùn)行過程中由于負(fù)載突變、轉(zhuǎn)子低頻及中頻振蕩等原因容易出現(xiàn)丟步現(xiàn)象、丟步嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，此時，需要要求轉(zhuǎn)子迅速停轉(zhuǎn)，以免發(fā)生更加嚴(yán)重的后果。

而由于在步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中，為了使驅(qū)動器成本更加低廉，常采用開環(huán)控制，是沒有位置反饋回路的，因此無法直接得到轉(zhuǎn)子的實際位置，不能判斷步進(jìn)電機(jī)是否發(fā)生了丟步現(xiàn)象。而若是在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝編碼器等位置傳感器進(jìn)行位置檢測，實現(xiàn)閉環(huán)控制，雖然可以檢測到步進(jìn)電機(jī)是否丟步，但由于編碼器成本高、安裝復(fù)雜，閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制也較為復(fù)雜，這與市場對步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)的低成本要求相矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本較低的、不需要外接編碼器等位置傳感器即可而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子丟步的檢測的步進(jìn)電機(jī)的丟步檢測結(jié)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)及其使用的檢測方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種步進(jìn)電機(jī)的丟步檢測結(jié)構(gòu)，包括根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的反電動勢對轉(zhuǎn)子實際角位置的進(jìn)行測算的實際位置測算裝置、與步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)連接的以得到系統(tǒng)給定位置的給定位置獲得裝置，及與實際位置測算裝置和給定位置獲得裝置連接的比較裝置；所述的比較裝置對轉(zhuǎn)子實際角位置及系統(tǒng)給定位置進(jìn)行比較，輸出是否丟步的檢測結(jié)果。

所述的丟步檢測結(jié)構(gòu)的實際位置測算裝置包括對反電動勢進(jìn)行計算的反電動勢計算裝置、及根據(jù)反電動勢計算出轉(zhuǎn)子實際角位置的實際角位置計算裝置。

所述的反電動勢計算裝置包括繞組電壓檢測裝置、繞組電流檢測裝置，其根據(jù)方程組：

eA=uA-LdiAdt-RiA]]>

eB=uB-LdiBdt-RiB]]>

進(jìn)行計算；其中，e_A，e_B分別為電機(jī)兩個繞組的反電動勢；u_A，u_A分別為電機(jī)兩個繞組的電壓；i_A，i_B分別為電機(jī)兩個繞組的電流；R是步進(jìn)電機(jī)繞組的電阻；L是步進(jìn)電機(jī)繞組的電感。這是計算反電動勢的一種方式。

所述的實際角位置計算裝置根據(jù)方程θr=arctan(-eAeB)]]>進(jìn)行計算，其中，θ_r為轉(zhuǎn)子實際角位置，所述的e_A，e_B為電機(jī)兩個繞組的反電動勢。這是根據(jù)反電動勢計算實際角位置的一種方式。