混合式步进电机失步原因及改善方法
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步进电机高速运转卡死或丢步如何解决?
步进电机通常状况下转速在700转以后性能就会下降,有时步进电机的转速上不去,或电机卡死或者丢步,显而易见,假如我们遇到这种状况如何解决?
首先:电机的参数更改(例如:57步进电机电阻=0.5欧,电感=0.8MH ,假如要提高高速性能,我们可以将步进电机的电阻电感都相应的减小,这样会提高速度和高速力矩)。
其次可以提高步进驱动器的供电电压,这样高速时由于电压高所以换向时有效的电流磁场提高。
假如在沟通电源和步进驱动器直流总线(如变压器)之间没有隔离的话,不要将直流总线的非隔离端口或非隔离信号的地接大地,这可能会导致设备损坏和人员损害。
由于沟通的公共电压并不是对大地的,在直流总线地和大地之间可能会有很高的电压。
1、在多数高压步进驱动器系统中,全部的公共地和大地在信号端是接在一起的。
多种连接大地方式产生的地回路很简单受噪音影响而在不同的参考点上产生流。
2、为了保持命令参考电压的恒定,要将步进驱动器的信号地接到掌握器的信号地。
它也会接到外部电源的地,这将影响到掌握器和步进电机驱动器的工作。
3、屏蔽层接地是比较困难的,有几种方法。
正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上。
这个点取决于噪声源和接收是否同
时接地,或者浮空。
要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。
步进电机产生偏位现象原因及解决方法由于步进电机特点决定初速度不能太高,尤其带的负载惯量较大情况下建议初速度在1r/s 以下,这样冲击较小,同样加速度太大对系统冲击也大,容易过冲,导致定位不准电机正转和反转之间应有一定的暂停时间若没有就会因反向加速度太大引起过冲。
步进电机产生偏位现象的原因:一、改变方向时丢脉冲,表现为往任何一个方向都准,但一改变方向就累计偏差,并且次数越多偏得越多;二、初速度太高,加速度太大,引起有时丢步;三、在用同步带的场合软件补偿太多或太少;四、马达力量不够;五、控制器受干扰引起误动作六、驱动器受干扰引起;七、软件缺陷;有以下几点解决方法:1)一般的步进电机驱动器对方向和脉冲信号都有一定的要求,如:方向信号在第一个脉冲上升沿或下降沿(不同的驱动器要求不一样)到来前数微秒被确定,否则会有一个脉冲所运转的角度与实际需要的转向相反,最后故障现象表现为越走越偏,细分越小越明显,解决办法主要用软件改变发脉冲的逻辑或加延时。
2)由于步进电机特点决定初速度不能太高,尤其带的负载惯量较大情况下建议初速度在1r/s以下,这样冲击较小,同样加速度太大对系统冲击也大,容易过冲,导致定位不准电机正转和反转之间应有一定的暂停时间若没有就会因反向加速度太大引起过冲。
3)根据实际情况调整被偿参数值,(因为同步带弹性形变较大,所以改变方向时需加一定的补偿)。
4)适当地增大马达电流,提高驱动器电压(注意选配电机驱动器)选扭矩大一些的马达。
5)系统的干扰引起控制器或驱动器的误动作,我们只能想办法找出干扰源,降低其干扰能力(如屏蔽,加大间隔距离等),切断传播途径,提高自身的抗干扰能力,常见措施:①用双纹屏蔽线代替普通导线,系统中信号线与大电流或大电压变化导线分开布线,降低电磁干扰能力。
②用电源滤波器把来自电网的干扰波滤掉,在条件许可下各大用电设备的输入端加电源滤波器,降低系统内各设备之间的干扰。
③设备之间最好用光电隔离器件进行信号传送,在条件许可下,脉冲和方向信号最好用差分方式加光电隔离进行信号传送。
步进电机失步(丢步)的原因和对策步进电机失步(丢步)是指步进电机在正常运行过程中,由于某种原因,使得电机的脉冲输入失去同步,导致电机的转动不能跟脉冲输入保持一致,从而出现运行停滞的现象,也就是所谓的“失步”。
步进电机失步的原因有很多,主要有以下几个:一、驱动电路驱动能力不足。
步进电机的驱动电路可以提供电机所需要的驱动能力,但是如果驱动电路的驱动能力不足,则电机会失步,从而影响电机的运行。
二、步进电机参数设置不当。
步进电机的参数设置不当会导致电机失步,比如速度过高或者脉冲信号不正确等。
三、电机电磁结构损坏。
电机的电磁结构损坏会导致电机的转动不能得到恒定的驱动力,从而导致电机的脉冲输入失去同步,从而出现失步的情况。
四、负载超载或者反转。
步进电机运行时,如果外加负载超载或者反转,都会导致电机失步,从而影响电机的正常运行。
步进电机失步的对策有很多,主要有以下几个:一、改善驱动电路的驱动能力。
如果驱动电路的驱动能力不足,应该改善其驱动能力,以确保电机的正常运行。
二、正确设置步进电机的参数。
步进电机的参数设置不当会导致电机失步,因此应该正确设置步进电机的参数,确保电机的正常运行。
三、检查电机的电磁结构。
电机的电磁结构损坏会导致电机失步,因此应该定期检查电机的电磁结构,确保电机的正常运行。
四、减少外加负载或者反转。
步进电机的外加负载或者反转过大会导致电机失步,因此应该尽量减少外加负载或者反转,以确保电机的正常运行。
总之,步进电机失步是一个很常见的现象,可能会严重影响电机的正常运行,因此应该注意驱动电路的驱动能力、步进电机的参数设置、电机的电磁结构以及外加负载或者反转等,以确保电机的正常运行。
两相混合式步进电机细分控制两相混合式步进电机细分控制是一种常用的步进电机控制技术,可以实现高精度和高速度的运动控制。
本文将介绍两相混合式步进电机的工作原理、细分控制技术以及在实际应用中的一些注意事项。
首先,我们来了解一下两相混合式步进电机的工作原理。
两相混合式步进电机由两个相位的线圈组成,每个相位有两个线圈。
当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场会与电机中的永磁体相互作用,从而产生力矩,推动电机转动。
通过交替激励两个相位的线圈,可以控制电机的转动方向和步长。
在细分控制中,我们需要将一个完整的步进角度细分为更小的角度,以提高步进电机的精度和平滑性。
常见的细分控制技术有全步进、半步进和微步进。
全步进是最基本的细分控制技术,将一个完整的步进角度等分为若干个小角度。
例如,将一个360度的步进角度等分为200个小角度,每个小角度为1.8度。
全步进可以实现较高的转动精度,但在低速运动时容易产生共振和震动。
半步进是在全步进的基础上进行细分的一种技术。
它将一个完整的步进角度等分为更小的角度,并在每个小角度中交替激励两个相位的线圈。
例如,将一个360度的步进角度等分为400个小角度,每个小角度为0.9度。
半步进可以提高步进电机的转动平滑性和精度,但在高速运动时容易失步。
微步进是最高级别的细分控制技术,可以将一个完整的步进角度细分为更小的角度,并通过改变线圈电流的大小和方向来控制电机的转动。
微步进可以实现非常高的转动精度和平滑性,但同时也增加了系统复杂性和成本。
在实际应用中,我们需要根据具体需求选择合适的细分控制技术。
如果对转动精度要求较高,可以选择全步进或半步进;如果对转动平滑性要求较高,可以选择半步进或微步进。
同时,还需要注意以下几点:1. 选择合适的驱动器和控制器:不同的细分控制技术需要相应的驱动器和控制器来实现。
因此,在选择步进电机系统时,需要考虑其兼容性和可靠性。
2. 控制参数调整:在使用细分控制技术时,需要根据具体情况调整控制参数,如脉冲频率、加速度和减速度等。
步进电机失步处理方法步进电机是一种常见的电机类型,具有精度高、控制方便等优点,广泛应用于各种领域。
但是,在使用步进电机时,时常会遇到步进电机失步的问题,这就需要我们在日常应用时合理处理。
下面,我们就来仔细讨论一下步进电机失步的处理方法。
一、检查电机驱动器和线路:步进电机的运转是由驱动器来实现的,因此,我们首先需要检查驱动器是否正常,以及线路是否连接正确。
可以更换电机驱动器或调整电机线路,确保连接正确,能够避免由于外界干扰或者连接错误导致的失步问题。
二、更换电机型号:如果对于所使用的电机型号来说,输出扭矩过小时,步进电机很容易就会失步。
因此,更换适当的电机型号是一种解决方式。
在选择电机型号的时候,我们要注意电机的输出扭矩、步数角度以及转速等参数。
三、增加等待时间:有时候,步进电机可能会失步在步骤变化的交界面。
我们可以通过增加等待时间的方式来解决这类问题。
这样能够保持电机的持续运转,同时在转向时,减缓步进电机的速度。
在机器运行时通过参数设置来控制等待时间,可以避免电机失步的情况。
四、增加电机驱动电流:适当调整电机驱动器的参数,增加电机驱动电流,能够提高电机的输出扭矩,从而避免电机失步的情况。
但是要注意驱动电流不能超过电机额定电流,否则会损坏电机。
五、改变步进电机的饱和磁阻:通过改变步进电机饱和磁阻,可以改善步进电机失步的情况,提高步进电机的输出扭矩。
但是要注意不要将磁阻改得过低,否则会造成电机电流过大,从而导致电机失步。
总之,步进电机失步的处理方法有很多,我们需要根据具体的情况进行选择。
在平时应用中,我们要注意保持电机的正常运转,避免外部干扰,及时发现并解决步进电机失步的问题。
只要采取正确的处理方式,我们就能够顺利地完成使用步进电机的各项任务。
步进电机失步故障解决方法
步进电机中产生的同步力矩无法使转子速度跟随定子磁场的旋转速度,从而引起失步。
有3种解决方法:可使步进电机产生的电磁转矩增大,为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流;在高频范围转矩不足时,适当提高驱动电路的驱动电压;改用转矩大的步进电动机等,也可使步进电机需要克服的转矩减小,为此可适当降低电机运行频率,以便提高电机的输出转矩。
①步进电机的转矩不足,拖动力量不够,当驱动脉冲频率达到某临界值开头失步。
由于步进电机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低,因而凡是比该频率高的工作频率都将产生失步。
②步进电机起动失步。
由于步进电机自身及所带负载存在惯性,当加速时间过短时会消失这一现象。
应当设置合理的加速时间,使电机从低速度平稳上升到某个速度。
③步进电机产生共振也是引起失步的一个缘由。
步进电机处于连续运行状态时,假如掌握脉冲的频率等于步进电机的固有频率,将产生共振。
在一个掌握脉冲周期内,振动尚未得到充分衰减,下一个脉冲就已来到,因而在共振频率四周动态误差最大并导致步进电机失步。
解决方法:减小步进电机的驱动电流;采纳细分驱动方法和阻尼方法。
转子在步进过程中获得过多的能量时,转子的平均速度会高于定
子磁场的平均旋转速度,使得步进电动机产生的输出转矩增大,从而使步进电机产生越步。
当步进电机存在越步时,可减小步进电动机的驱动电流,以便降低步进电机的输出转矩或使减速时间加长。
步进电动机失步原因分析及解决方法步进电动机失步原因分析及解决方法对经济型数控舰床在加工过程中,引起步进电动机失步的原因进行了全面分析,并提出了相应的解决方法。
步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,因其简单的结构、低廉的价格和可靠的性能,在经济型数控机床中得到了广泛应用,在我国机床行业的数控化进程中占有重要的地位。
步进电动机经常被用于精确定位的场合,因而保证电动机不发生失步至关重要。
失步及其危害步进电动机正常工作时,每接收一个控制脉冲就移动一个步距角,即前进一步。
若连续地输入控制脉冲,电动机就相应地连续转动。
步进电动机失步包括丢步和越步。
丢步时,转子前进的步数小于脉冲数;越步时,转子前进的步数多于脉冲数。
一次丢步和越步的步距数等于运行拍数的整数倍。
丢步严重时,将使转子停留在一个位置上或围绕一个位置振动,越步严重时,机床将发生过冲。
步进电动机是开环进给系统中的一个重要环节,其性能直接影响着数控系统的性能。
电动机失步会影响数控系统的稳定性和控制精度,造成数控机床加工精度下降。
失步原因及解决方法1.转子的加速度慢子步进电动机的旋转磁场转子的力n速度慢于步进电动机的旋转磁场,即低于换相速度时,步进电动机会产生失步。
这是因为输入电动机的电能不足,在步进电动机中产生的同步力矩无法使转子速度跟随定子磁场的旋转速度,从而引起失步。
由于步进电动机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低,因而,凡是比该频率高的工作频率都将产生丢步。
这种失步说明步进电动机的转矩不足,拖动能力不够。
解决方法:①使步进电动机本身产生的电磁转矩增大。
为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流;在高频范围转矩不足时,可适当提高驱动电路的驱动电压;改用转矩大的步进电动机等。
②使步进电动机需要克服的转矩减小。
为此可适当降低电动机运行频率,以便提高电动机的输出转矩;设定较长的加速时间,以便转子获得足够的能量。
2.转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度,这时定子通电励磁的时间较长,大于转子步进一步所需的时间,则转子在步进过程中获得了过多的能量,使得步进电动机产生的输出转矩增大,从而使电动机越步。
对经济型数控舰床在加工过程中,引起步进电动机失步的原因进行了全面分析,并提出了相应的解决方法。
步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,因其简单的结构、低廉的价格和可靠的性能,在经济型数控机床中得到了广泛应用,在我国机床行业的数控化进程中占有重要的地位。
步进电动机经常被用于精确定位的场合,因而保证电动机不发生失步至关重要。
失步及其危害步进电动机正常工作时,每接收一个控制脉冲就移动一个步距角,即前进一步。
若连续地输入控制脉冲,电动机就相应地连续转动。
步进电动机失步包括丢步和越步。
丢步时,转子前进的步数小于脉冲数;越步时,转子前进的步数多于脉冲数。
一次丢步和越步的步距数等于运行拍数的整数倍。
丢步严重时,将使转子停留在一个位置上或围绕一个位置振动,越步严重时,机床将发生过冲。
步进电动机是开环进给系统中的一个重要环节,其性能直接影响着数控系统的性能。
电动机失步会影响数控系统的稳定性和控制精度,造成数控机床加工精度下降。
失步原因及解决方法1.转子的加速度慢子步进电动机的旋转磁场转子的力n速度慢于步进电动机的旋转磁场,即低于换相速度时,步进电动机会产生失步。
这是因为输入电动机的电能不足,在步进电动机中产生的同步力矩无法使转子速度跟随定子磁场的旋转速度,从而引起失步。
由于步进电动机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低,因而,凡是比该频率高的工作频率都将产生丢步。
这种失步说明步进电动机的转矩不足,拖动能力不够。
解决方法:①使步进电动机本身产生的电磁转矩增大。
为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流;在高频范围转矩不足时,可适当提高驱动电路的驱动电压;改用转矩大的步进电动机等。
②使步进电动机需要克服的转矩减小。
为此可适当降低电动机运行频率,以便提高电动机的输出转矩;设定较长的加速时间,以便转子获得足够的能量。
2.转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度,这时定子通电励磁的时间较长,大于转子步进一步所需的时间,则转子在步进过程中获得了过多的能量,使得步进电动机产生的输出转矩增大,从而使电动机越步。
随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在国民经济领域内都有应用。
步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
在非超载的情况下,电机的转速,停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。
而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”。
它的旋转是以固定的角度一步一步运行的,可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的。
同时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。
步进电机分为永磁式步进电机,反应式步进电机,混合式步进电机。
日本信浓步进电机就是混合式步进电机,主要是两相混合式步进电机。
混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。
而混合式步进电动机在非标自动化行业应用是比较广泛的。
那么为什么都用混合式步进电机,而不用永磁式步进电机和反应式步进电
机了。
混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度,混合式步进电机随着相数(通电绕组数)的增加,步进角减小,精度提高。
那么,混合式步进电机失步有哪些原因了?
第一,高速运行时电压不稳,这样就会让输入电流达不到额定电流。
从而使输出力矩下降,导致失步;
第二,外部阻力过大;
第三,转速设置过高,导致力矩不够。
第四,步进电机的温度过高导致电机的磁性材料退磁,导致失步;
第五,速度上升或是下降过快,导致失步;
改善的方法:
算好机构负载,选择大一点扭矩的步进电机;惯量减小因外部位置精度不高造成不必要的阻力;建议高速运行时将升降曲线设置平缓。
深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。
我们和全球产品性价比高的生产厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。
我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。
我们还供应德国TRINAMIC驱动芯片和日本NPM运动控制芯片。
根据客户配套需要,我们还可以提供其他种类及其他品牌微电机产品的配套服务。
也提供NPM的线性磁轴电机(直线电机)及技术支持和服务。