步進(jìn)電機(jī)常見失步原因

1、對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控艦床在加工過(guò)程中，引起步進(jìn)電動(dòng)機(jī)失步的原因進(jìn)行了全面分析，并提出了相應(yīng)的解決方法。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，因其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低廉的價(jià)格和可靠的性能，在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用，在我國(guó)機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化進(jìn)程中占有重要的地位。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)經(jīng)常被用于精確定位的場(chǎng)合，因而保證電動(dòng)機(jī)不發(fā)生失步至關(guān)重要。失步及其危害失步及其危害步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，每接收一個(gè)控制脈沖就移動(dòng)一個(gè)步距角，即前進(jìn)一步。若連續(xù)地輸入控制脈沖，電

2、動(dòng)機(jī)就相應(yīng)地連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)失步包括丟步和越步。丟步時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于脈沖數(shù)；越步時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于脈沖數(shù)。一次丟步和越步的步距數(shù)等于運(yùn)行拍數(shù)的整數(shù)倍。丟步嚴(yán)重時(shí)，將使轉(zhuǎn)子停留在一個(gè)位置上或圍繞一個(gè)位置振動(dòng)，越步嚴(yán)重時(shí)，機(jī)床將發(fā)生過(guò)沖。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其性能直接影響著數(shù)控系統(tǒng)的性能。電動(dòng)機(jī)失步會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度，造成數(shù)控機(jī)床加工精度下降。失步原因及解決方法失步原因及解決方法1轉(zhuǎn)子的加速

3、度慢子步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子的力n速度慢于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即低于換相速度時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生失步。這是因?yàn)檩斎腚妱?dòng)機(jī)的電能不足，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的同步力矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，從而引起失步。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)運(yùn)行頻率的上升而降低，因而，凡是比該頻率高的工作頻率都將產(chǎn)生丟步。這種失步說(shuō)明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩不足，拖動(dòng)能力不夠。解決方法：①使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩增大。為此可在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)

4、加大驅(qū)動(dòng)電流；在高頻范圍轉(zhuǎn)矩不足時(shí)，可適當(dāng)提高驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓；改用轉(zhuǎn)矩大的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。②使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)需要克服的轉(zhuǎn)矩減小。為此可適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率，以便提高電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；設(shè)定較長(zhǎng)的加速時(shí)間，以便轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。2轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速度，這時(shí)定子通電勵(lì)磁的時(shí)間較長(zhǎng)，大于轉(zhuǎn)子步進(jìn)一步所需的時(shí)間，則轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過(guò)程中獲得了過(guò)多的能量，使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩增大，從而

5、使電動(dòng)機(jī)越步。當(dāng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)那些使負(fù)載上、下動(dòng)作的機(jī)構(gòu)時(shí)，更易產(chǎn)生越步現(xiàn)象，這是因?yàn)樨?fù)載向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩減小。解決方法：減小步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，以便降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及所帶負(fù)載存在慣性由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自身及所帶負(fù)載存在慣性，使得電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中不能立即起動(dòng)和停止，而是在起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)丟步，在停止時(shí)發(fā)生越步。解決方法：通過(guò)一個(gè)加速和減速過(guò)程，即以較低的速度起動(dòng)，而后逐漸加速到某一速度運(yùn)行，再逐漸減速直至停

6、止。進(jìn)行合理、平滑的加減速控制是保證步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠、高效、精確運(yùn)行的關(guān)鍵。4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振共振也是引起失步的一個(gè)原因。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如果控制脈沖的頻換著閃動(dòng)兩圈也就是0.6絲。一般電機(jī)失步都是缺少了其中一相或者兩相，也就是說(shuō)有一只的線路壞了(至于是電機(jī)還是控制器壞就要查了)。這時(shí)候我們可以讓電機(jī)單步地執(zhí)行，也就是每步以0.1絲前進(jìn)，每走一步我們都用手去搖動(dòng)一下電機(jī)，看看是否在鎖定狀態(tài).如果哪只LED亮的時(shí)候而電機(jī)沒

7、在鎖定狀態(tài)就哪條線路有問(wèn)題，你可以查遍跟這條線路有關(guān)聯(lián)的。先從機(jī)床入手(也就是電機(jī)這方面)。關(guān)掉所有電源，拆開機(jī)床跟控制器相連的接口，找出這三條線，再找出那條24V的電源線。將萬(wàn)用表打至電阻擋，將這三條跟24V線一一對(duì)量。正常狀況下應(yīng)該有8.5歐姆左右的電阻，也有的電機(jī)電阻有大小的，總之哪條線如果電阻跟其他的不對(duì)的.就那條線有可能有問(wèn)題了。如果電機(jī)方面檢測(cè)的結(jié)果都是對(duì)的，你就要用同樣的方法去檢測(cè)控制器方面的。如果檢測(cè)的結(jié)果是電機(jī)有問(wèn)題，

8、就沿著你檢測(cè)出的這條線去檢測(cè)電機(jī)。如果你比較幸運(yùn)，是線斷了話，接上就可以了，不幸運(yùn)的話就得換電機(jī)了。如果是控制器方面的問(wèn)題，你也沿著檢測(cè)出的這條線一直往上查.就可以知道了。要解決失步，先要弄清楚失步的原因，這方面的文章有很多了，我就不啰嗦。說(shuō)下實(shí)際調(diào)機(jī)過(guò)程碰到的：1.電機(jī)轉(zhuǎn)矩不夠，負(fù)載能力差。今天就碰到因氣管太硬，彈性不好，形變困難，導(dǎo)致電機(jī)拖不動(dòng)。2.速度曲線有問(wèn)題，步進(jìn)電機(jī)本身就是工作在低速段，根據(jù)負(fù)載的不同要仔細(xì)調(diào)校加減速。3.電