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      無刷步進電機失步解決方案

      -2021-04-25-

      由無刷步進電機和驅動電路組成的開環數控系統結構簡單,價格低廉,性能可靠,已廣泛應用于經濟型設備中。步進電機通常用于精確定位,以確保電機不會失步。

      無刷步進電機失步及其危害

      當無刷步進電機正常工作時,每收到一個控制脈沖,它就會移動一個步進角,也就是說,它將進一步走一步。如果連續輸入控制脈沖,電機將相應地連續旋轉。無刷步進電機包括失步。當失去步長時,轉子前進的步數少于脈沖數;當超過步長時,轉子前進的步數大于脈沖數。

      失步的步數等于節拍數的整數倍。當失步時,轉子將保持在一個位置或圍繞一個位置振動。當步驟嚴重時,設備將超調。無刷步進電機是開環進給系統的重要組成部分,其性能直接影響設備系統的性能。

      無刷步進電機失步的原因及解決方案

      1.轉子的加速度較慢,步進電機的旋轉磁場

      轉子的力速比步進電動機的旋轉磁場慢,也就是說,當換向速度低時,步進電動機將失去步進。由于輸入電動機的功率不足,步進電動機產生的同步轉矩不能使轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度,從而導致失去同步性。

      由于無刷步進電機的動態輸出轉矩隨著連續工作頻率的增加而減小,因此,高于該頻率的工作頻率將導致失步。

      解決方案

      1.增加由無刷步進電機本身產生的電磁轉矩。因此,可以在額定電流范圍內適當地增加驅動電流。當高頻范圍內的轉矩不足時,可以適當地增加驅動電路的驅動電壓??梢允褂么筠D矩的步進電機。

      2.降低無刷步進電機需要克服的扭矩。因此,可以適當降低電動機的工作頻率以增加電動機的輸出轉矩。設置更長的加速時間以使轉子獲得足夠的能量。

      2.轉子的平均速度高于定子磁場的平均速度。

      轉子的平均速度高于定子磁場的平均速度。此時,定子的通電時間要比轉子步進所需的時間更長,并且轉子在步進過程中會獲得太多能量,因此由無刷步進電機產生的輸出扭矩會增加,從而導致電機熄滅。

      解決方案

      減小步進電機的驅動電流,以減小步進電機的輸出轉矩。

      3.無刷步進電機和負載有慣性

      由于無刷步進電機本身的慣性和負載,在運行期間無法立即啟動和停止電機,但是在開始時會出現失步,在停止時會發生失步。

      解決方案

      通過加減速過程,以較低的速度開始,然后逐漸加速至一定速度,然后逐漸減速直至停止。正確,平穩的加減速控制是確保步進驅動系統可靠,高效和準確運行的關鍵。

      四,無刷步進電機產生共振

      共振也是失去同步的原因。當步進電動機連續運行時,如果控制脈沖的頻率等于步進電動機的固有頻率,則會發生共振。

      解決方案

      適當減小步進電機的驅動電流;使用細分驅動模式;使用阻尼方法。


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