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步进电机常见问题及解决方法

文章出处:汉德保(HDB MOTOR)电机 人气:8481发表时间:2021-04-01
1、什么是步进电机?
步进电机是—种将电脉冲转化为角度位移的执行机构。通俗点讲:当步进驱动器接收到—个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步距角)。您可以通过控制脉冲数来控制角度位移呈,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的
步进电机常见问题及解决方法
2、步进电机分为哪几种
步进电机分为三种:永磁式(PM)tI反应式(VR)和混合式(HB)
永磁式步进电机一般分为两相,转矩和体积较小,步距角一般为7.5度或15度
反应式步进电机一般分为三相,可实现大转矩输出,步距角一般为1.5度,但噪音和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。


3. 什么是保持转矩?
保持转矩是指步进电机通电但没有转动时定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之—,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所有保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之—。比如,当人们说2N?m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N?m的步进电机

4、什么是定位力矩?
DETENT TORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解:由千反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENTTORQUE。

5、步进电机精度为多少,是否累积?
—般步进电机的精度为步距角的3-5%,且不累积

6、步进电机的外表温度允许达到多少?
步进电机的温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至千失步,因此电机外表允许的最高温度应取决千不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达慑氏200度以上,所有步进电机外表温度在80-90度完全正常。

7、为什么步进电机的力矩会随着转速的上升而下降?
当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势:频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。

8、为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高千—定的速度就无法启动,并伴有啸叫声?
步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。

9、如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?
步进电机低速运转时振动和噪声大是其固有的缺点,—般可采用以下方案来克服:
A如步进电机正好在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
B采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法;
C换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;
D换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;
E在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。

10、细分驱动器的细分数能否代表精度?
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术,其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对步距角为1.8o°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45o°'电机的精度能否达到或接近0.45o°'还取决千细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。

11四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?
四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较低的场合使用,此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;井联接法—般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。

12、如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?
A 电压的确定:混合式步进电机驱动器的供电电源电压—般是—个较宽的范围,电源电压通常根据电机的工作转速
和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器。
B. 电流的确定:供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取I的1.1-1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I的1.5-2.0倍。

13、混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用?
当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自由状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方式),就可以将FREE信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节。手动完成后,再将FREE信号詈高,以继续自动控制。

14、如何用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向?
只需将电机与驱动器接线的A+与A-(或者B+与B-)对调即可。

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