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針對上面各問題原因,可以分別采取下面對策來改善步進(jìn)電機(jī)失步問題:
1)核算負(fù)載的力矩,參考步進(jìn)電機(jī)距頻圖看看在對應(yīng)速度下步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)來對比測試。
2)步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的10倍,不然加減速過程會比較漫長。
3)步進(jìn)電機(jī)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(jī)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(jìn)電機(jī)需要快速啟動或者高速運(yùn)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。
步進(jìn)電機(jī)的勵磁方式一般分為1相勵磁、2相勵磁、1-2相勵磁。
1相勵磁時,步進(jìn)電動機(jī)按A→B→A→B方式循環(huán)通電,每次只對一相通電,磁場旋轉(zhuǎn)一周需要換相4次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個齒距角。其通電方式較為簡單,轉(zhuǎn)矩較小。勵磁方式見下表。
2相勵磁時,每次對兩相同時通電,磁場旋轉(zhuǎn)一周需要換相4次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個齒距角。在雙三拍工作方式中,步進(jìn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)的通電順序為:AB→A的反B→AB的反→B的反A;反轉(zhuǎn)的通電順序為:
BA→AB的反→AB的反→BA的反。雙三拍工作方式的優(yōu)點(diǎn)是:
可產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩,不易產(chǎn)生失步。勵磁方式見下表。
1-2相勵磁是1相勵磁和2相勵磁交替使用的方法。磁場旋轉(zhuǎn)一周需要換相8次,轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一個步距角,屬于半步的方式,也就是說1-2相勵磁時的步距角比前兩種方式
步進(jìn)電機(jī)主要應(yīng)用于中低速領(lǐng)域,其輸出的力矩會隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而迅速減少,在應(yīng)用時一定要注意在全速度段,電機(jī)的輸出的力矩都可以滿足應(yīng)用的要求。我們可以選擇閉環(huán)電機(jī)扭矩會偏大些。
應(yīng)用解析:
1、步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)的轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而降低,即具備低轉(zhuǎn)速高扭力的特點(diǎn),適合的轉(zhuǎn)速為500左右。而伺服電機(jī)是恒扭矩,但更適合2000轉(zhuǎn)或更高。
2、步進(jìn)電機(jī)的控制精度要比伺服電機(jī)低大約10倍。
3、伺服電機(jī)的過載能力約為步進(jìn)電機(jī)的3倍。
4、步進(jìn)電機(jī)的平穩(wěn)性較差,特別是在低速時噪聲更明顯,而伺服電機(jī)運(yùn)行一直是低噪音、平穩(wěn)的。
5、伺服電機(jī)的價格約為步進(jìn)電機(jī)的3倍。