步进电机常见问题及解决办法(步进电机常见问题有哪些)
导语:步进电机常见问题
一、什么是步进电机,在何种情况下该使用步进电机?
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(步进角)。
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,从而达调速的目的。因此在需要准确定位或调速控制时均可考虑使用步进电机。
二、步进电机分哪几种,有什么区别?
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。
永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度。
反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。
混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。又分为两相四相和五相,两相步进角一般为1.8度,而五相步进角一般为0.72度。
三、什么是保持转矩?
保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩值,保持转矩越大则电机带负载能力越强。由于步进电机的输出力矩随着速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机重要的参数之一。
四、步进电机的驱动方式有几种?
一般来说,步进电机有恒压,恒流驱动两种,恒压驱动已近淘汰,目前普遍使用恒流驱动。
五、步进电机精度为多少,是否累积?
一般步进电机的精度为步进角的3-5%,步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度,因此步进电机精度不累积。
六、步进电机的外表温度允许达到多少?
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至丢失。因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。一般来说,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,因此步进电机外表温度在80-90度完全正常。
七、为什么步进电机的力矩会随转速升高而下降?
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。在电动势的作用下,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。
八、为什么步进电机低速时可以正常运转,若高于一定速度就无法启动,并有啸叫声?
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速度。
九、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?
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可克服:
A、如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比提高步进电机运行速度。
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。因为细分型驱动器电机的相电流变流较半步型平缓。
C、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机,或两相细分型步进电机。
D、换成直流或交流伺服电机,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。
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