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步進電機丟步是什么原因導致的?

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2023.06.20
信息摘要:
步進電機是一種普遍應用于工業自動化領域的電機,其應用場景非常廣泛,如從事精密機械裝備的制造企業、塑料機械制造企業、紙業機械制造企業等。步進電…

步進電機是一種普遍應用于工業自動化領域的電機,其應用場景非常廣泛,如從事精密機械裝備的制造企業、塑料機械制造企業、紙業機械制造企業等。步進電機因其具有精確控制、運動模式靈活、體積小、功耗低等優點,被廣泛應用于自動化控制系統中。但是,由于結構的復雜性,步進電機很容易出現丟步、堵轉、抖動等現象,影響電機的使用效果,從而影響整個自動化系統的正常運行。那么,步進電機出現不到位怎么辦?

1、步進電機的轉矩不足,拖動能力不夠,當驅動脈沖頻率達到某臨界值開始失步。由于步進電機的動態輸出轉矩隨著連續運行頻率的上升而降低,因而凡是比該頻率高的工作頻率都將產生失步。

有3種解決方法:可使步進電機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,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,也可使步進電機需要克服的轉矩減小,為此可適當降低電機運行頻率,以便提高電機的輸出轉矩。
2、步進電機起動失步。由于步進電機自身及所帶負載存在慣性,當加速時間過短時會出現這一現象。應該設置合理的加速時間,使電機從低速度平穩上升到某個速度。

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

步進電機

在一個控制脈沖周期內,振動尚未得到充分衰減,下一個脈沖就已來到,因而在共振頻率附近動態誤差最大并導致步進電機失步。解決方法:減小步進電機的驅動電流;采用細分驅動方法和阻尼方法。
步進電機失步
所謂步進電機失步,就是電機沒有按照命令走相應的步數。通常過大的運行步距,會導致高振蕩,因為過大的步距,需要很大的扭矩,大扭矩又會產生大加速度,進而容易產生過沖和鈴響(振蕩)現象。
脈沖頻率和自然頻率相等時,發生振動。在上面的示例中,過度的振動導致在90度附近,沒有停穩,然后電機響應下一個脈沖,離開90度附近,到達180度。
當輸入的脈沖頻率,和轉子的自然頻率相等時,會發生共振,并且導致丟步。通常在100-200pps范圍附近,有一個共振區域,在高階脈沖速率區域中,也有一個共振區域。

步進電機的共振現象,來自其基本結構,因此不可能完全消除。共振和負載條件也有關系,一般可以通過半步或微步模式驅動電機,來減小共振,或者選擇高于共振頻率的驅動頻率來驅動電機,以避開共振。


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