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步進(jìn)電機(jī)失步(丟步)的原因和對策
步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來對電機(jī)實(shí)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(jī),在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。三是步進(jìn)電機(jī),它有多種控制原理和型號,現(xiàn)在常用的有反應(yīng)式、感應(yīng)子式、混合式等。但由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制,選型或者使用不當(dāng),也會(huì)容易出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)失步,也叫步進(jìn)電機(jī)丟步,也就是步進(jìn)電機(jī)沒有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置,讓工程師們很是苦惱。那么,步進(jìn)電機(jī)失步的原因是什么?可以采取哪些對策來避免失步呢?
步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多,在實(shí)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(jìn)電機(jī)失步的原因是下面幾種:
1.步進(jìn)電機(jī)本身工作力矩不夠,沒有足夠能力帶動(dòng)負(fù)載;
為了克服步進(jìn)失步和過沖現(xiàn)象,應(yīng)該在啟動(dòng)停止時(shí)加入適當(dāng)?shù)募訙p速控制。我們一般采用:運(yùn)動(dòng)控制卡作上位控制單元、具有控制功能的PLC作上位控制單元、單片機(jī)作上位控制單元來控制運(yùn)動(dòng)加減速可以克服失步過沖現(xiàn)象。
步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率,即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機(jī)不能正常啟動(dòng),可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。所以在運(yùn)行的時(shí)候,電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小會(huì)產(chǎn)生不同大小的反向電動(dòng)勢,也就是說電機(jī)轉(zhuǎn)速越大,反向電流也越大,真正的工作電流就會(huì)減小的越多,力矩也會(huì)相應(yīng)減小。在有負(fù)載的情況下,啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng),脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動(dòng)頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速)。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別在于:
1、控制精度不同;步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)越多,它的精1確度就越高,伺服電機(jī)取塊于自帶的編碼器,編碼器的刻度越多,精度就越高。
2、控制方式不同;一個(gè)是開環(huán)控制,一個(gè)是閉環(huán)控制。
3、低頻特性不同;步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象,當(dāng)它工作在低速時(shí)一般采用阻尼技術(shù)或細(xì)分技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。1.用于間歇式包裝機(jī)間歇式包裝機(jī)使用步進(jìn)電機(jī)供膜,可靠性可以得到提高。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT),可檢測出機(jī)械的共振點(diǎn)便于系統(tǒng)調(diào)整。
4、矩頻特性不同;步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速升高而下降,交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出。