一种步进电机的负载检测方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种步进电机的负载检测方法及装置，基于步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数；利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值；基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定步进电机的负载特征量；其中，负载特征量用于反映所述步进电机的负载程度；负载特征量与所述负载程度之间具有负相关关系。这样，可以利用步进电机在特定步距角下的慢衰减时钟计数，确定出能够反映步进电机负载程度的负载特征量。载程度的负载特征量。载程度的负载特征量。

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机的负载检测方法及装置


[0001]本申请涉及步进电机
，尤其是涉及一种步进电机的负载检测方法及装置。

技术介绍

[0002]步进电机通常采用给定角度的细分来实现微步进控制，在其运行过程中，若可以检测到步进电机负载的轻重，则可以根据实际运行工况进行调整以避免步进电机失步，或者在步进电机堵转失步时可以准确、快速地检出电机堵转故障。
[0003]目前，大多数的负载检测方案，均需要对步进电机反电势电压的进行测量，进而，通过判断电机相反电势电压和电机相电流的相位差大小来实现对步进电机负载程度的检测；然而，该类方案的实现需要借助于反电势电压的检测电路来实现相反电势电压的检测，其增加了步进电机控制系统的硬件成本。还有少数的负载检测方案，是从步进电机的相电流的采样数据中提取可间接反映电机负载程度的特征量，以根据此特征量来实现对电机负载轻重的检测，但是，此类方案涉及复杂的运算过程，同样会增加了检测方案的实施难度。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种步进电机的负载检测方法及装置，以解决步进电机负载检测难度较大的问题。
[0005]本申请实施例提供了一种步进电机的负载检测方法，所述负载检测方法包括：
[0006]基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数；
[0007]利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值；
[0008]基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量；其中，所述负载特征量用于反映所述步进电机的负载程度；所述负载特征量与所述负载程度之间具有负相关关系。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数，包括：
[0010]实时获取所述步进电机在每个给定步距角下的运行时间计数；
[0011]基于每两个给定步距角之间的角度差值，从多个给定步距角中确定出特定步距角；
[0012]针对于每个特定步距角，将所述步进电机在该特定步距角下的运行时间计数，确定为所述步进电机在该特定步距角下的慢衰减时钟计数。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值，包括：
[0014]针对于每个衰减分组，基于该衰减分组中两个特定步距角的慢衰减时钟计数，确
定该衰减分组的分组计数差值；
[0015]将所述分组计数差值的绝对值，确定为该衰减分组的衰减计数差值。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量，包括：
[0017]依据所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系，利用每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量。
[0018]在一种可能的实施方式中，通过以下步骤确定所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系：
[0019]基于所述步进电机在特定步距角下运行相位差与负载程度之间的第一负载关系，以及所述运行相位差与所述步进电机的相反电势电压之间的第一变化关系，确定所述相反电势电压与所述负载程度之间的第二负载关系；
[0020]基于所述第二负载关系以及所述衰减计数差值与所述相反电势电压之间的第二变化关系，确定所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系。
[0021]在一种可能的实施方式中，通过以下步骤确定所述衰减计数差值与所述相反电势电压之间的第二变化关系：
[0022]在所述步进电机处于慢衰减工作时间段内，所述步进电机的相电压为零的情况下，构建所述慢衰减时钟计数、所述步进电机的相电流以及所述相反电势电压之间的第三变化关系；
[0023]针对于每个衰减分组，将该衰减分组下的每个慢衰减时钟计数代入所述第三变化关系，确定该衰减分组的衰减计数差值与所述相反电势电压之间的第二变化关系。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述第一负载关系包括所述运行相位差与所述负载程度之间具有负相关关系；
[0025]所述第一变化关系包括所述运行相位差与所述相反电势电压之间具有正相关关系；
[0026]所述第二负载关系包括所述相反电势电压与所述负载程度之间具有负相关关系。
[0027]在一种可能的实施方式中，所述负载检测方法还包括：
[0028]基于所述负载特征量，调整所述步进电机的给定转速。
[0029]在一种可能的实施方式中，所述负载检测方法还包括：
[0030]当所述负载特征量为零时，确定所述步进电机存在堵转异常。
[0031]本申请实施例还提供了一种步进电机的负载检测装置，所述负载检测装置包括：
[0032]计数获取模块，用于基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数；
[0033]差值确定模块，用于利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值；
[0034]特征量确定模块，用于基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量；其中，所述负载特征量用于反映所述步进电机的负载程度；所述负载特征量与所述负载程度之间具有负相关关系。
[0035]在一种可能的实施方式中，所述计数获取模块在用于基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟
计数时，所述计数获取模块用于：
[0036]实时获取所述步进电机在每个给定步距角下的运行时间计数；
[0037]基于每两个给定步距角之间的角度差值，从多个给定步距角中确定出特定步距角；
[0038]针对于每个特定步距角，将所述步进电机在该特定步距角下的运行时间计数，确定为所述步进电机在该特定步距角下的慢衰减时钟计数。
[0039]在一种可能的实施方式中，所述差值确定模块在用于利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值时，所述差值确定模块用于：
[0040]针对于每个衰减分组，基于该衰减分组中两个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定该衰减分组的分组计数差值；
[0041]将所述分组计数差值的绝对值，确定为该衰减分组的衰减计数差值。
[0042]在一种可能的实施方式中，所述特征量确定模块在用于基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量时，所述特征量确定模块用于：
[0043]依据所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系，利用每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量。
[0044]在一种可能的实施方式中，所述特征量确定模块用于通过以下步骤确定所述衰减计数差值与所述负载特征量之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种步进电机的负载检测方法，其特征在于，所述负载检测方法包括：基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数；利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值；基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量；其中，所述负载特征量用于反映所述步进电机的负载程度；所述负载特征量与所述负载程度之间具有负相关关系。2.根据权利要求1所述的负载检测方法，其特征在于，所述基于所述步进电机在每个特定步距角下的运行时间计数，确定出所述步进电机在每个特定步距角下对应的慢衰减时钟计数，包括：实时获取所述步进电机在每个给定步距角下的运行时间计数；基于每两个给定步距角之间的角度差值，从多个给定步距角中确定出特定步距角；针对于每个特定步距角，将所述步进电机在该特定步距角下的运行时间计数，确定为所述步进电机在该特定步距角下的慢衰减时钟计数。3.根据权利要求1所述的负载检测方法，其特征在于，所述利用每个衰减分组中每个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定每个衰减分组的衰减计数差值，包括：针对于每个衰减分组，基于该衰减分组中两个特定步距角的慢衰减时钟计数，确定该衰减分组的分组计数差值；将所述分组计数差值的绝对值，确定为该衰减分组的衰减计数差值。4.根据权利要求1所述的负载检测方法，其特征在于，所述基于每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量，包括：依据所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系，利用每个衰减分组的衰减计数差值，确定所述步进电机的负载特征量。5.根据权利要求4所述的负载检测方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述衰减计数差值与所述负载特征量之间的关联关系：基于所述步进电机在特定步距角下运行相位差与负载程度之间的第一负载关系，以及所述运行相位差与所述步进电机的相反电势电压之间的第一变化关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯永乐，李柳莹，仝晨安，
申请(专利权)人：拓尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：