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如何避免步進電機失步

2016-08-01
來源:ZLG致遠電子

  說起步進電機,,對于電氣控制行業(yè)的工程師來說應該再熟悉不過了,!它的誤差不會長期積累,能夠實現(xiàn)精確定位,,控制比伺服簡單等優(yōu)點,,但步進電機精確控制的前提是電機不發(fā)生失步,,如何才能避免步進電機失步?

  步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機,。在未發(fā)生失步情況下,,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)并不受負載變化的影響,,當步進電機接收到一個脈沖信號時,,電機就按設定的方向轉一個固定的角度(步進角或步距角),通過控制脈沖數(shù)和脈沖頻率來控制電機角位移量及電機轉速從而達到精確的開環(huán)控制,。另外,,步進電機每走一步所轉過的角度與理論步距之間總有一定的誤差,從某一步到任何一步,,也總有一定的誤差,,但是,步進電機每轉一周的步數(shù)相同,在不失步的情況下,,其步距誤差不會長期累積,。

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  上面提到的都是在不失步的情況,如何才能避免失步呢,?首先我們需要知道造成電機失步的因素:

  1,、轉子加速度慢于步進電機的旋轉磁場;

  2,、轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度,;

  3、電機負載慣性較大,;

  4、步進電機產(chǎn)生共振,。

  轉子加速度慢于步進電機的旋轉磁場即轉子速度低于換相速度時,,電機會產(chǎn)生失步,這是因為輸入電機的電能不足,,產(chǎn)生的力矩無法使轉子速度跟上定子磁場的旋轉速度,,從而引起失步。轉子平均速度高于定子磁場平均旋轉速度,,這是定子通電勵磁的時間較長,,大于步進所需的時間,轉子在步進過程中獲得過多的能量,,導致電機產(chǎn)生的轉矩過大從而引起電機越步,。

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  以上導致步進電機失步的原因實質是步進驅動器選擇不當而導致,只有選擇正確合適的步進驅動器才能使步進電機發(fā)揮其控制精確的優(yōu)勢,。選擇合適的驅動器需要根據(jù)電機的電流,,配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時,,可配用細分型驅動器,。對于大轉矩電機,盡可能用高電壓型驅動器,,以獲得良好的高速性能,。同時對于驅動電源,很多人直接使用開關電源作為驅動電源,,但是,,一般最好不要使用開關電源,特別是大力矩電機,,除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源,。因為,電機工作時是大電感型負載,會對電源端形成瞬間的高壓,。而開關電源的過載性能不好,,會保護關斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要,,有時可能造成開關電源和驅動器的損壞,。對于步進電機的驅動電源,可以用常規(guī)的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源,。

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  步進電機產(chǎn)生共振是因為電機接收的脈沖頻率等于步進電機的固有頻率,,該頻率與驅動器的細分有關系。我們一般使用步進電機時,,驅動器的細分能力很重要,,共振范圍越小越好。對于電機負載慣性較大是由于電機超載而引起,,因此在使用時只需注意不要讓電機過載即可避免,。

  要知道是否過載,我們必須了解電機的負載特性等基本參數(shù),,廣州致遠電子股份有限公司專門為步進,、伺服系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性、控制精度,、響應時間,、負載特性以及電機性能效率等推出一套成熟的測試方案-MPT1000電機測試系統(tǒng)。MPT1000電機測試系統(tǒng)是研發(fā)人員的好幫手,,生產(chǎn)廠商質量把控的一道閘,!


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