步進電機為什么會丟步?怎么防止丟步?
發(fā)布時間:
2023-02-01 16:31
來源:
步進電機可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來對電機實現(xiàn)開環(huán)控制位置和速度,是一種便宜、簡單好用的控制類電機,在自動化控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
但由于步進電機不是閉環(huán)控制,選型或者使用不當(dāng),也會容易出現(xiàn)步進電機失步,也叫步進電機丟步,也就是步進電機沒有按照指令到達應(yīng)該到達的位置,讓工控人員很是苦惱。
那么,步進電機失步的原因是什么?可以采取哪些對策來避免失步呢?
步進電機失步的原因有很多,在實際應(yīng)用過程中,需要采取排除法一一分析,才能夠找出失步的真正原因,一般導(dǎo)致步進電機失步的原因是下面幾種:
1.步進電機本身工作力矩不夠,沒有足夠能力帶動負(fù)載;
2.步進電機起停的加減速過程不充分,步進電機在加減速過程中失步;
3.步進電機的電源功率不夠?qū)е虏竭M電機的輸入功率不夠引起失步;
4.步進電機的驅(qū)動電壓不夠或者驅(qū)動電流設(shè)定過低;
5.驅(qū)動器或者控制器收到信號干擾;
6.步進電機系統(tǒng)共振引起步進電機帶負(fù)載能力下降而導(dǎo)致失步;
7.驅(qū)動器和控制器的信號不匹配;
8.同步輪或者減速箱的背隙或者來回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒有在程序上補償或者補償值不對;
9.控制程序本身有問題。
針對上面各問題原因,可以分別采取下面對策來改善步進電機失步問題:
1)核算負(fù)載的力矩,參考步進電機距頻圖看看在對應(yīng)速度下步進電機是不是有足夠扭矩能力帶動負(fù)載,可以換個在對應(yīng)工作速度下扭矩大的步進電機來對比測試。
2)步進電機的啟動階段就像開手動波的汽車,需要逐步上檔而提速,加減速不充分,會導(dǎo)致失步。
一般建議負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量不要大于步進電機轉(zhuǎn)動慣量的10倍,不然加減速過程會比較漫長。
3)步進電機啟動瞬間我們會測試到額定電流1.6倍左右的電流,如果電源功率不夠,會讓電機里面的有效電流過低,從而帶不動負(fù)載。建議一般電源留30%以上余量。
4)步進電機需要快速啟動或者高速運行,需要驅(qū)動電壓比較高,工作電流設(shè)定值足夠大,否則也容易失步。
5)換個型號的驅(qū)動器對比看看是不是信號收到干擾,或者看看控制A電機運動,是不是B電機有動作,看看電機是不是收到信號干擾。
6)共振的時候,步進電機及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動,速度上升或者下降一定范圍,有關(guān)現(xiàn)象會明顯減輕或者消失,基本可以判斷是共振問題。
選擇合適參數(shù)的步進電機,改善驅(qū)動器性能或者用減震墊等物理方式來減振。
7)如果是步進電機驅(qū)動器和控制器的信號不匹配,現(xiàn)象是隨著時間的推移,位置的偏移量會很均勻地增加。
更改驅(qū)動器或者控制器的信號識別方式,讓兩者匹配一致就好了。
8)同步輪或者減速箱由于精度問題,會有一定誤差累計,需要在控制程序中做出合理補償。
9)控制程序?qū)е率Р揭膊簧僖?,需要檢查控制程序是不是有問題。
一時找不到問題原因,也有工程師會讓步進電機運行一段時間就重新找原點歸位,這樣會影響設(shè)備的工作效率,是沒有辦法的辦法。
近年來,閉環(huán)步進電機開始流行起來,通過閉環(huán)控制來對于實現(xiàn)對于步進電機的完全控制,也是一種解決問題的方案,但成本會高一些。
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