無刷步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，性能可靠，已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型設(shè)備中。步進(jìn)電機(jī)通常用于精確定位，從而確保電機(jī)不會失步。在這里申力電機(jī)小編和大家來講解下步進(jìn)電機(jī)失步的相關(guān)知識。

無刷步進(jìn)電機(jī)失步及其危害

當(dāng)無刷步進(jìn)電機(jī)正常工作時，每次接收到控制脈沖時它會移動一步角，也就是說，它會更進(jìn)一步。如果連續(xù)輸入控制脈沖，則電動機(jī)相應(yīng)地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。無刷步進(jìn)電機(jī)失步包括丟失的步驟。當(dāng)步驟丟失時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于脈沖數(shù);當(dāng)超過步長時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)大于脈沖數(shù)。

 

失步的步數(shù)等于節(jié)拍數(shù)的整數(shù)倍。當(dāng)步驟丟失時，轉(zhuǎn)子將保持在一個位置或圍繞一個位置振動。當(dāng)步驟嚴(yán)重時，設(shè)備將超調(diào)。無刷步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)饋電系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響設(shè)備系統(tǒng)的性能。

 

無刷步進(jìn)電機(jī)失步原因和解決方案

 

一、轉(zhuǎn)子的加速度較慢步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場

 

轉(zhuǎn)子的力速度比步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場慢，也就是說，當(dāng)換向速度較低時，步進(jìn)電機(jī)將失去臺階。由于輸入電動機(jī)的功率不足，步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩不能使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場的轉(zhuǎn)速，從而引起失步。

 

由于無刷步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)工作頻率的增加而減小，因此高于頻率的工作頻率將導(dǎo)致失步。

 

解決方法

 

1、增加無刷步進(jìn)電機(jī)本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。因此，可以在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)增加驅(qū)動電流。當(dāng)高頻范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩不足時，可以適當(dāng)增加驅(qū)動電路的驅(qū)動電壓;并且可以使用具有大扭矩的步進(jìn)電動機(jī)。

 

2、降低無刷步進(jìn)電機(jī)需要克服的扭矩。為此，可以適當(dāng)?shù)亟档碗妱訖C(jī)的工作頻率，以增加電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩;設(shè)定較長的加速時間，使轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。

 

二、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均轉(zhuǎn)速。

 

轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均轉(zhuǎn)速。此時，定子通電較長時間，這比轉(zhuǎn)子步驟所需的時間長，并且轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過程中獲得過多的能量，因此無刷步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩增加，從而引起電機(jī)走出去。

 

解決方法

 

減小步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電流以減小步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

 

三、無刷步進(jìn)電機(jī)和負(fù)載有慣性

 

由于無刷步進(jìn)電機(jī)本身的慣性和負(fù)載，電機(jī)在工作過程中不能立即啟動和停止，但是在開始時發(fā)生丟失的步驟，并且在停止發(fā)生時發(fā)生步驟。

 

解決方法

 

通過加速和減速過程，以較低的速度啟動，然后逐漸加速到一定的速度，然后逐漸減速直到停止。適當(dāng)和平穩(wěn)的加速和減速控制是確保步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)可靠，高效和準(zhǔn)確操作的關(guān)鍵。

 

四、無刷步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振：

 

共振也是失去同步的原因。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時，如果控制脈沖的頻率等于步進(jìn)電機(jī)的固有頻率，則會發(fā)生共振。

 

解決方法

 

適當(dāng)降低步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電流; 采用細(xì)分驅(qū)動方式; 采用阻尼方法。