[发明专利]步进电机堵转检测方法

权利要求书

1.一种步进电机堵转检测方法，包括以下步骤：

在所述步进电机正常运行后，控制器采集此时所述步进电机的一定时长的反向电动势；

将采集到的反向电动势进行数学变换，所述数学变换包括将所述反向电动势转化为频谱，在所述频谱中得到特征频率，所述特征频率对应特征幅值，所述特征频率包括主要特征频率，所述主要特征频率对应主要特征幅值；

所述控制器预设有第一预设阈值，比较所述主要特征幅值与所述第一预设阈值的大小，如所述主要特征幅值大于第一预设阈值，判定所述步进电机堵转，并发出堵转警报；

所述控制器间隔一个采样间隔继续采集相同时长的下一组反向电动势；

其中，所述主要特征频率为所述步进电机的转速与第一常数之比。

2.根据权利要求1所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述特征频率还包括次要特征频率，所述次要特征频率对应次要特征幅值，如所述主要特征幅值和所述次要特征幅值之和大于第二预设阈值，判定所述步进电机堵转，并发出堵转警报；所述次要特征频率为所述步进电机的转速与第二常数之比。

3.根据权利要求2所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述次要特征频率为所述主要特征频率的倍数，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述控制器每次采集到的所述反向电动势的时长等于所述采样间隔与2ⁿ的乘积，其中n大于等于6。

5.根据权利要求4所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述控制器为单片机，所述数学变换模块集成于所述单片机，所述数学变换包括快速傅立叶变换。

6.根据权利要求2所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述特征频率还包括第三特征频率，所述第三特征频率靠近0hz，所述第三特征频率对应第三特征幅值，所述控制器预设有第三预设阈值，如所述主要特征幅值、所述次要特征幅值以及所述第三特征幅值之和大于所述第三预设阈值，判定所述步进电机堵转，并发出堵转警报；

所述控制器间隔一个采样间隔继续采集相同时长的下一组反向电动势；

其中，所述第三特征频率为所述步进电机的转速与第三常数之比；所述第三预设阈值通过实验而得。

7.根据权利要求2所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：如所述主要特征幅值和所述次要特征幅值之和小于等于所述第二预设阈值，判断所述步进电机正常工作。

8.根据权利要求6所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：如所述主要特征幅值、所述次要特征幅值以及所述第三特征幅值之和小于等于所述第三预设阈值，判断所述步进电机正常工作。

9.根据权利要求8所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述主要特征幅值为对所述主要特征频率左右10％的数据取整对应的特征幅值之和，所述次要特征幅值为对所述次要特征频率左右10％的数据取整对应的特征幅值之和，所述第三特征值为对所述第三特征频率左右10％的数据取整对应的特征幅值之和。

10.根据权利要求1-3或5至9任一项所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述控制器采集到两个时长的第一反向电动势和第二反向电动势，所述第一反向电动势和所述第二反向电动势间隔一个采样间隔，将所述第一反向电动势和所述第二反向电动势分别作为复序列的实部和虚部，对所述复序列进行所述数学变换。

11.根据权利要求4所述的步进电机堵转检测方法，其特征在于：所述控制器采集到两个时长的第一反向电动势和第二反向电动势，所述第一反向电动势和所述第二反向电动势间隔一个采样间隔，将所述第一反向电动势和所述第二反向电动势分别作为复序列的实部和虚部，对所述复序列进行所述数学变换。