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步進電機失步原因及解決方法

文章出處:常見問題 責任編輯:勢維科技(東莞)有限公司 發表時間:2020-03-18
  

步進電動機正常工作時,每接收一個控制脈沖就移動一個步距角,即前進一步。若連續地輸入控制脈沖,電動機就相應地連續轉動。步進電動機失步包括丟步和越步。丟步時,轉子前進的步數小于脈沖數;越步時,轉子前進的步數多于脈沖數。

一次丟步和越步的步距數等于運行拍數的整數倍。丟步嚴重時,將使轉子停留在一個位置上或圍繞一個位置振動,越步嚴重時,設備將發生過沖。步進電動機是開環進給系統中的一個重要環節,其性能直接影響著設備系統的性能。

步進電機失步原因及解決方法

1、轉子的加速度慢子步進電動機的旋轉磁場

轉子的力速度慢于步進電動機的旋轉磁場,即低于換相速度時,步進電動機會產生失步。因為輸入電動機的電能不足,在步進電動機中產生的同步力矩無法使轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度,從而引起失步。

由于步進電動機的動態輸出轉矩隨著連續運行頻率的上升而降低,因而,比該頻率高的工作頻率都將產生丟步。

解決方法:

①使步進電動機本身產生的電磁轉矩增大。為此可在額定電流范圍內適當加大驅動電流;在高頻范圍轉矩不足時,可適當提高驅動電路的驅動電壓;改用轉矩大的步進電動機等。

②使步進電動機需要克服的轉矩減小。為此可適當降低電動機運行頻率,以便提高電動機的輸出轉矩;設定較長的加速時間,以便轉子獲得足夠的能量。

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2、轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度

轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度,這時定子通電勵磁的時間較長,大于轉子步進一步所需的時間,則轉子在步進過程中獲得了過多的能量,使得步進電動機產生的輸出轉矩增大,從而使電動機越步。

解決方法:

減小步進電動機的驅動電流,以便降低步進電動機的輸出轉矩。

3、步進電動機及所帶負載存在慣性

由于步進電動機自身及所帶負載存在慣性,使得電動機在工作過程中不能立即起動和停止,而是在起動時出現丟步,在停止時發生越步。

解決方法:

通過加速和減速過程,以較低的速度起動,然后逐漸加速到某一速度運行,再逐漸減速直至停止。進行合理、平滑的加減速控制是保證步進驅動系統可靠、高效、精確運行的關鍵。

4、步進電動機產生共振

共振也是引起失步的一個原因。步進電動機處于連續運行狀態時,如果控制脈沖的頻率等于步進電動機的固有頻率,將產生共振。

解決方法:

適當減小步進電動機的驅動電流;采用細分驅動方法;采用阻尼方法,包括機械阻尼法。

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