42步进电机常见问题及解答
- 格式:docx
- 大小:275.21 KB
- 文档页数:4
步进电机常见问题有哪些解决⽅法有哪些步进电机常见问题有哪些解决⽅法有哪些步进电机是⼀种感应电机,它的⼯作原理是利⽤电⼦电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,⽤这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常⼯作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器虽然步进电机已被⼴泛地应⽤,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使⽤。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统⽅可使⽤。
因此⽤好步进电机却⾮易事,它涉及到机械、电机、电⼦及计算机等许多专业知识。
本⽂叙述步进电机⼯作原理以及常见的问题,希望能对⼴⼤⽤户在选型、使⽤、及整机改进时有所帮助。
步进电机是将电脉冲信号转变为⾓位移或线位移的开环控制元件。
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,即给电机加⼀个脉冲信号,电机则转过⼀个步距⾓。
这⼀线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差⽽⽆累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域⽤步进电机来控制变的⾮常的简单。
虽然步进电机已被⼴泛地应⽤,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使⽤。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统⽅可使⽤。
因此⽤好步进电机却⾮易事,它涉及到机械、电机、电⼦及计算机等许多专业知识。
同步电机和步进电机的区别伺服电机步进电机属于执⾏电机。
同步电动机和异步电动机属于⼀般电机。
四者的联系都是将电能转化为机械能。
区别是控制的⽅式不同。
伺服电机⽤在数控机床,⽽步进电机⽤在打印机,磁盘驱动器上。
同步电机⼀般⽤在机械⼿起定位作⽤,异步电机⽤的就⽐较多了。
按电源可分为直流电机和交流电机。
按励磁⽅式可分为串励。
,并励,他励。
按⽤途可分为普通的和特殊的⽐如:伺服电机步进电机,直线电机等步进电机⼩知识集锦1.什么是步进电机?步进电机是⼀种将电脉冲转化为⾓位移执⾏机构。
通俗⼀点讲: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⽅向转动⼀个固定⾓度(及步进⾓)。
M542H(低成本 4.5A,80V)256细分步进驱动器使用手册Version1.0版权所有不得翻印【使用前请仔细阅读本手册,以免损坏驱动器】宁波纳川自动化科技有限公司M542H步进电机驱动器使用说明在使用本品前,请仔细阅读本使用说明书请妥善保管本说明书,以备日后参考本册外观图片仅供参考,请以实物为准安全注意事项本产品为直流电源供电,请确认电源正负极正确后上电。
请勿带电插拔连接线缆。
此产品非密封,请勿在内部混入镙丝、金属屑等导电性异物或可燃性异物,储存和使用时请注意防潮防湿。
驱动器为功率设备,尽量保持工作环境的散热通风。
在连上步进电机,调节好电流后使其连续工作半小时后观察步进电机是否在额定温度后方可进行后续使用,如果电机温度过高请联系制造商。
一、产品简介1.1 产品特点⏹平均电流控制,两相正弦电流驱动输出⏹供电电压可达80VDC⏹输出电流峰值可达4.5A(均值3.2A)⏹静止时电流自动减半⏹可驱动4,6,8线两相、四相步进电机⏹高速光耦隔离信号输入,脉冲响应频率最高可达300KHZ⏹抗高频干扰能力强⏹输出电流1.5A~4.5A。
⏹输出电流设定方便⏹小巧精美外形尺寸(118*75.5*33mm);⏹细分精度2,4,8,16, 32, 64, 128, 256, 5, 10, 25, 50, 100, 125, 250 细分;⏹有过压、欠压、过流、相间短路保护功能1.2 应用领域适合各种中小型自动化设备和仪器,例如:雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、拿放装置等。
在用户期望低成本、小噪声、高速度的设备中效果特佳。
二、电气、机械和环境指标2.1 电气指标说明 M542H最小值 典型值 最大值 单位 输出电流 1.5 - 4.5(均值3A) A 输入电源电压 18 50~80 120(含纹波)VDC 逻辑输入电流 7 10 16 mA 步进脉冲频率 0 - 300 KHZ 绝缘电阻500M Ω2.2 使用环境及参数冷却方式自然冷却使用环境场合 尽量避免粉尘、油雾及腐蚀性气体环境温度0℃-+50℃ 最高工作温度70℃湿度 40-90% RH9 (不能结露和有水珠)震动 5.9m/S2 Max 保存温度 -20℃-125℃ 重量约280克2.3 机械安装图 单位:毫米※:推荐采用侧面安装,散热效果更佳三、驱动器接口及接线介绍:3.1:弱电接线信号接口描述3.2:强电接口描述3.3输入接口描述M542H 内置高速光电耦合器,允许接收长线控制器,集电极开路和PNP 输出电路的信号。
步进电机常见问题及解决办法一,如何控制步进电机的方向?1、可以改变控制系统的方向电平信号2、可以调整电机的接线来改变方向,具体做法如下:对于两相电机,只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可,如A+和A-交换。
对于三相电机,将相邻两相的电机线交换,如:A,B,C三相,交换A,B两相就可二,步进电机振动大,噪声也很大,什么原因?遇到这种情况是因为步进电机工作在振荡区,解决办法:1、改变输入信号频率CP来避开振荡区。
2、采用细分驱动器,使步距角减少,运行平滑些。
三,为什么步进电机通电后,电机不运行?有以下几种原因会造成电机不转:1、过载堵转(此时电机有啸叫声)2、电机是否处于脱机状态3、控制系统是否有脉冲信号给步进电机驱动器,接线是否有问题四,步进电机抖动,不能连续运行,怎么办?遇到这种情况,首先检查电机的绕组与驱动器连接有没有接错检查输入脉冲信号频率是否太高,是否升降频设计不合理。
五、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信号置高,以继续自动控制。
六、如何选择步进电机驱动器供电电源?确定驱动器的供电电压,然后确定工作电流;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。
七、如何选择步进电机驱动器供电电压?步进电机驱动器,都是宽压输入,输入电压很大的范围可以选择;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。
42步进电机是使用量最大的步进电机品种,性价比也很高,所以通常情况下,我们推荐优先考虑选用42步进电机,但如果选上的42步进电机的力矩不够,而尺寸空间又确定了,不能够选更大法兰尺寸的步进电机,有什么好的解决方案?维科特机电擅长给各位提供合理的解决方案。
如果步进电机的工作转速在300rpm以下的低速范围去,步进电机按照额定电流使用了力矩还不够,通常应该考虑选用换机身更长的42步进电机,市面上常见的最大机身长的42步进电机是60mm机身长,保持力矩可以达到0.72Nm,而信浓42步进电机最常用的一款大力矩的42步进电机是STP-42D4042,机身长49.5mm,下面是它的距频曲线图和保持力矩测试结果:通过测试报告我们可以看到,这款电机的规格值是保持力矩0.53Nm,实测值在0.63Nm左右(信浓产品的规格值标注保守),这款电机在在750rpm(也就是距频图的2500pps)之内的力矩都还是不错了,因为出货量大,出厂价相对比较实惠,性价比高,可以优先选用。
但STP-42D4042力矩还是不够的话,再考虑60mm 机身长的42步进电机,但信浓没有这种机身长的42步进电机,可以选用维科特品牌的加长机身长的42步进电机。
如果42步进电机在比较高的速度下的力矩不够,可以考虑3个方面进行提高改进:选用电感小、电流大的步进电机;提高驱动电压;选用机身更长的42步进电机。
如果机身长度不变,只改变电感参数的匹配方案可以解决问题的话,通常是成本最低,最容易实现的解决方案。
提高驱动电压会提高电源功耗和成本,还看和系统电压是不是兼容,而加大机身长一般是成本最高的解决方案。
如果负载很大,即使选用60mm机身长的42步进电机力矩也不够,但空间尺寸有不允许选用57步进电机等这种更大尺寸的步进电机,怎么办?维科特机电可以给您提供薄型42减速步进电机来解决。
其中一款减速步进电机的尺寸图如下:这款机身长58.8mm的42减速步进电机保持力矩2.7Nm,比57步进电机力矩更大,如果需要尺寸更薄的42减速步进电机,可以做到机身长47.5mm保持力矩1.5Nm,就是一般42步进电机的机身长度。
步进电机几种常见故障及原因
(一)步进电机不动作
(1)驱动器故障(无供电电压,保险丝损坏)
(2)系统参数设置不合理
(3)电动机有卡滞故障
(二)电机启动堵转
(1)电机所带负荷过重
(2)电源电压降低
(3)电机加速时间过短
(4)指令频率偏高
(三)电机运转不稳定
(1)指令脉冲故障
(2)脉冲频率与机械产生共振
(四)电机过热
(1)电机工作环境温度过高,
(2)电压偏高
(五)电机没劲
(1)驱动线路有毛病
(2)电机绕组有问题
(3)电机定子与转子的气隙变大
(4)电源电压偏低
(六)多步或者失步
(1)传动间隙不均匀
(2)负荷变动大
(3)定子转子有摩擦
(七)电机噪音大
(1)电机运行在共振区域
(2)负载过大或过小引起
(八)工作中突然停机
(1)电机绕组损坏
(2)电机传动装置卡死
(3)电机驱动电路有故障。
步进电机一些常见问题及其解决方案1、如何控制步进电机的方向?1)、可以改变控制系统的方向电平信号。
2)、可以调整电机的接线来改变方向,具体做法如下:对于两相电机,只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可,如A+和A-交换。
对于三相电机,将相邻两相的电机线交换,如:A,B,C三相,交换A,B 两相就可2、步进电机振动大,噪声也很大,什么原因?遇到这种情况是因为步进电机工作在振荡区,解决办法:1)、改变输入信号频率CP来避开振荡区。
2)、采用细分驱动器,使步距角减少,运行平滑些。
3、为什么步进电机通电后,电机不运行?有以下几种原因会造成电机不转:1)、过载堵转(此时电机有啸叫声)2)、电机是否处于脱机状态3)、控制系统是否有脉冲信号给步进电机驱动器,接线是否有问题4、步进电机抖动,不能连续运行,怎么办?遇到这种情况,首先检查电机的绕组与驱动器连接有没有接错检查输入脉冲信号频率是否太高,是否升降频设计不合理。
5、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信号置高,以继续自动控制。
6、如何选择步进电机驱动器供电电源?确定驱动器的供电电压,然后确定工作电流;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。
7、如何选择步进电机驱动器供电电压?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。
如果选择较低的电压有利于步机电机的平稳运行,振动小。
步进电机修理方法步进电机是一种在工控系统中常用的电机,特点是精准的定位和驱动控制。
然而,由于长时间使用或其他原因,步进电机有时会出现故障,需要进行修理。
下面将介绍一些步进电机的常见故障和修理方法。
一、步进电机不转或转动不正常1.检查电源首先,检查步进电机的电源是否正常。
检查电源线是否接触良好,电源电压是否正常,以及电源是否存在短路或过载等可能的问题。
2.检查接口线路接下来,检查步进电机的接口线路。
检查电机与控制器之间的连接是否松动,接口线是否破损或接触不良。
可以使用测试仪器来测试接口线路的连通性,或者使用替代的接口线进行测试。
3.检查控制器如果电源和接口线路都正常工作,那么可能是控制器的问题。
检查控制器的设置是否正确,是否存在软件或硬件故障。
可以尝试使用其他控制器来测试步进电机的运行情况。
4.检查驱动器最后,如果以上方法都没有发现问题,那么可能是驱动器的故障。
检查驱动器的连接状态是否正常,是否存在松动或烧毁的现象。
可以尝试更换驱动器或者使用示波器来检测驱动电路的波形。
二、步进电机发热过高1.检查供电电压步进电机发热过高的原因可能是供电电压过高。
检查电源电压是否超过了电机的额定电压,如果是,应及时降低电源电压。
2.减小负载步进电机发热过高也可能是由于负载过大造成的。
检查电机承载能力是否与负载匹配,如果不匹配,应减小负载或更换合适的电机。
3.调整驱动器设置步进电机发热过高还可能是驱动器设置不当所致。
检查驱动器的电流、步进角度、加速度和速度设置是否正确,并进行相应的调整。
4.添加散热器如果以上方法都没有解决问题,可以考虑在步进电机上安装散热器来提高散热效果。
散热器可以通过导热硅脂或导热胶片与电机连接,将电机产生的热量快速散发。
三、步进电机失步1.检查电源频率步进电机失步的原因可能是电源频率不稳定。
检查电源频率是否与电机的额定频率匹配,如果电源频率波动较大,应考虑使用稳压电源。
2.在驱动器中调整步进角度步进电机失步还可能是由于驱动器步进角度设置不合理。
步电机系统解决方案
42步进电机是行业最常用的步进电机尺寸,通常是性价比最高的步进电机选项,推荐优先选用42步进电机。
在42步进电机选用过程中,经常有一些朋友会有各种各样的疑问,我们整理了常见的关于42步进电机的疑问,希望对于您的工作有帮助。
Q.42步进电机是什么意思?
A .42步进电机是指混合式步进电机的法兰外框尺寸是□42*42mm ,永磁式步进电机的机身直径是42mm 。
混合式步进电机为常见品种,见下面左图,永磁式步进电机多用于打印走纸等用途,见下面右图。
我们以下重点介绍常用的混合式42步进电机。
Q .42步进电机的速度跑多快?
A.这得看您的负载有多大,步进电机推荐速度工作速度范围一般是90~900rpm ,但并不是说高速不能够跑,而是高速时候的扭矩太小了,实用性不大,另外,驱动电压越高,高速力矩衰减越慢,但42步进电机的驱动电压一般是DC24V 。
下面的距频图可以看到一些42步进电机在什么速度情况下可以带多大负载,X 轴是不细分时候的脉冲频率,脉冲频率*0.3=转速rpm ,可以看到42步进电机在
9000pps
,也就是2700rpm 也是可以跑的,就是力矩比较小了。
Q.42步进电机的功率多大?
A.步进电机选型不是根据功率来选型,而是根据转速和扭矩来选型,虽然功率就是转速*扭矩,但同样功率的电机在高速可以带动一种负载,而不一定能够带动同样功率的低速负载,但为了给出一个大概功率概念,我们根据上图的距频图计算一下SST43D2125信浓步进电机在600rpm,也就是不细分驱动时候的功率是15.7W左右。
Q.42步进电机的尺寸多大?42步进电机扭矩多大?
A.42步进电机法兰尺寸是□42*42mm,标准轴径5mm,出轴长短可以根据客户需要定制,但最常见的出轴长度是24mm和20mm,42步进电机带同步轮的时候一般常用24mm轴长的。
42步进电机的机身长一般是31~60mm,保持力矩大概0.2~0.7Nm,另外信浓薄款42步进电机机身厚度22.4mm,三洋薄款42步进电机机身厚度11.6和18.6mm,但薄款单价会贵一些。
Q.42步进电机单价多少?
A.42步进电机的单价和批量大小,质量要求水平,生产厂家的不同而有较大不同,一般是几十元,最便宜的大批量用在舞台灯具行业的不到20元,而东
步电机系统解决方案
方、三洋步进电机等外资品牌一般单价超过100元,日本信浓在中国有生产基地,单价比一般国产步进电机略贵,性价比比较高。
Q.42步进电机的驱动电压多少?DC12V合适吗?
A.42步进电机一般驱动电压是DC24V,但也可以根据需要使用不同的驱动电压,对于定电流驱动的,驱动电压越高,高速的扭矩衰减越少。
对于定电压驱动的,驱动电压应该等于或者略高于相电压,一般定电压驱动有DC12V和DC24V。
Q.42步进电机应该怎么样选驱动器?
A.42步进电机本身输出扭矩不大,不需要太高的驱动电压和电流,一般在2A以内,所以驱动器不需要选太大电流的和太高电压,不然显得浪费。
要看看驱动器的电压适用范围能不能满足使用要求,电流档位能不能匹配所选42步进电机需要的工作电流。
驱动器的主流产品是双极驱动,少数跑高速的会选单级驱动的,但单级驱动的驱动器必须配单级驱动式样的步进电机。
单级驱动式样的步进电机一般是6线,少数ABcom线合并在一起,就是5根线。
Q.42步进电机的步距角多大?
A.混合式42两相步进电机一般是1.8°步距角,也就是没有细分驱动的情况下,一个脉冲走1.8°,是最常用通常也是最便宜的42步进电机,分辨率更高的有0.9°步距角,少数为了跑高速,步距角是3.75°。
三相步进电机一般步距角有1.2°,分辨率更高的有0.6°步距角。
五相步进电机一般步距角是
0.72°,分辨率更高的有0.36°步距角。
Q.信浓42步进电机为什么有42C、42D、43D、45D系列,他们的法兰尺寸是42/43/45mm吗?
A.信浓只生产混合式两相步进电机,产销量非常大,信浓根据不同客户需求不断改进42步进电机,改进的42步进电机通过不同的模具体现出来。
模具不
步电机系统解决方案
同,即使按照同样参数设计生产,表现出来的特性也不同,为了区分,信浓分别叫42C、42D、43D、45D系列,它们都是信浓的42步进电机,法兰尺寸都是行业标准的42步进电机尺寸,其中42C系列是步距角0.9°步进电机,其他是1.8°步距角的,42D系列比较老,建议优先考虑新系列产品,43D系列噪声低,45D 系列低速平滑性好,可以根据自己需要选用。
Q.信浓42步进电机的型号有SST,STH,STP起头的型号,都是什么意思?
A.信浓步进电机型号里面“ST”是表示步进电机,ST之外的“S”是标准的意思,所以“SST”起头的是信浓标准步进电机型号,“STH”是混合式步进电机的意思,42C系列的定制型号用“STH”起头,“STP”是大扭矩步进电机的意思,43D和45D系列的定制型号以“STP”起头。
如果您有更多的关于42步进电机的疑问,欢迎随时和我们交流。
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。
步电机系统解决方案。