步进电机电流信号测量及其负载估算方法研究

因为感应电机、伺服电机的输出力矩大小同其电流的幅值有直接的关系,且电流信号易于采集,故可以直接由采集电流的幅值,评判电机的负载情况。但是对于步进电机而言,其驱动控制原理同上述两种电机有较大不同,采用恒流斩波控制方式,无论电机的末端负载多大,均表现为相近的电流波形。这造成仅通过采集的电流信号,无法直接表征设备的负载情况。本文通过深入分析步进电机的驱动原理,基于设备位置信号和相电流信号,得到同电机负载正相关的增量残差累加特征量。通过搭建专用的测试平台,基于实测实验验证了本文提出方法的有效性。