如何避免步進(jìn)電機(jī)(馬達(dá))的失步
提起步進(jìn)電機(jī),對(duì)于控制行業(yè)的工程大師們來(lái)說(shuō)應(yīng)該再熟悉不了了!它的誤差不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間累積,能實(shí)現(xiàn)精確的定位,控制比伺服的還要簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但步進(jìn)電機(jī)精確控制的前提是電機(jī)不能發(fā)生失步,怎么才能不讓步進(jìn)電機(jī)失步?
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制電機(jī)。在沒(méi)有發(fā)生失步情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)并不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí),電機(jī)就按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(步進(jìn)角或步距角),通過(guò)控制脈沖數(shù)和脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)角位移量及馬達(dá)轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到精確的開(kāi)環(huán)控制。另外,步進(jìn)電機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過(guò)的角度與理論步距之間總有一些誤差,從某一步到任何一步,也總有誤差,但是,步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一周的步數(shù)相同,在不失步的情況下,步距誤差不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間累積。
上面提到的都是在不失步的時(shí)候,那么如何才能避免失步呢?首先我們要知道造成電機(jī)失步的因素:
1、電機(jī)負(fù)載慣性較大;
2、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速度;
3、轉(zhuǎn)子加速度慢于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng);
4、步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振。
轉(zhuǎn)子加速度慢于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)即轉(zhuǎn)子速度低于換相速度時(shí),電機(jī)會(huì)產(chǎn)生失步,這是因?yàn)檩斎腚姍C(jī)的電能不足,產(chǎn)生的力矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟上定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度,從而引起失步。轉(zhuǎn)子平均速度高于定子磁場(chǎng)平均旋轉(zhuǎn)速度,這是定子通電勵(lì)磁的時(shí)間較長(zhǎng),大于步進(jìn)所需的時(shí)間,轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過(guò)程中獲得過(guò)多的能量,導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩過(guò)大從而引起電機(jī)越步。
以上導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因?qū)嶋H上是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選擇不當(dāng)而導(dǎo)致,只有選擇正確合適的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器才能使步進(jìn)電機(jī)發(fā)揮其控制精確的優(yōu)點(diǎn)。選擇合適的驅(qū)動(dòng)器需要根據(jù)電機(jī)的電流,配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或者高精度時(shí),可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)大轉(zhuǎn)矩電機(jī),盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器,以得到良好的高速性能。屆時(shí)對(duì)于驅(qū)動(dòng)電源,多數(shù)人直接使用開(kāi)關(guān)電源作為驅(qū)動(dòng)電源,but,一般最好不要使用開(kāi)關(guān)電源,特別是大的力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大一倍以上的開(kāi)關(guān)電源。因?yàn)椋姍C(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載,會(huì)對(duì)電源端形成瞬間地高壓。而開(kāi)關(guān)電源的過(guò)載性能不好,會(huì)保護(hù)關(guān)斷,而且精密的穩(wěn)壓性能又不需要,有時(shí)可能造成開(kāi)關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源,可以用常用的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源。
步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振是因?yàn)殡姍C(jī)接收的脈沖頻率等于步進(jìn)電機(jī)的固有頻率,此頻率與驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分有關(guān)聯(lián)。我們一般使用步進(jìn)電機(jī)時(shí),驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分能力很重要,共振范圍越小越好。對(duì)于電機(jī)負(fù)載慣性較大是由于電機(jī)超載而引起,因此在使用時(shí)需注意不要讓電機(jī)過(guò)載即可避免。
要知道過(guò)載是否,我們必須了解電機(jī)的負(fù)載特性等基本參數(shù),深圳市錦鋒科技有限公司專業(yè)提供直流電機(jī)芯片,一級(jí)代理,價(jià)格優(yōu)惠,品質(zhì)保證,產(chǎn)品類別齊全,一站式供應(yīng),可提供技術(shù)支持!
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