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【導讀】說起步進電機，電氣控制行業的工程師是再熟悉不過了！雖然步進電機集這些優點于一身：誤差不會長期積累、能夠實現精確定位、控制比伺服簡單等，但它能實現精確控制的關鍵是電機不發生失步。那么，如何才能避免步進電機失步？ [img]https://mmbiz.q%3Ca%20target%3D_blank%20style%3D%27border-bottom:1px%20/#1f2979 dashed;color:#1420a9' href=http://ndic.gongkong.com/key?k=LOGO>logo.cn/mmbiz_jpg/csmPVsVJBYkBzU9ewEMqxahAIibIcnOOj7yxE7Hkice9U1BCFaQn49fAwMAltkFTlsQCcrDHibAE8O4ZUotafaWHQ/640?wx_fmt=jpeg[/img] 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制電機。在未發生失步情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數并不受負載變化的影響，當步進電機接收到一個脈沖信號時，電機就按設定的方向轉一個固定的角度（步進角或步距角），通過控制脈沖數和脈沖頻率來控制電機角位移量及電機轉速從而達到精確的開環控制。另外，步進電機每走一步所轉過的角度與理論步距之間總有一定的誤差，從某一步到任何一步，也總有一定的誤差，但是，步進電機每轉一周的步數相同，在不失步的情況下，其步距誤差不會長期累積。 圖片來源：優愛寶機器人 聯系電話021-61182435 上面提到的都是在不失步的情況，如何才能避免失步呢？首先我們需要知道造成電機失步的因素： 1、轉子加速度慢于步進電機的旋轉磁場; 2、轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度; 3、電機負載慣性較大; 4、步進電機產生共振。 轉子加速度慢于步進電機的旋轉磁場即轉子速度低于換相速度時，電機會產生失步，這是因為輸入電機的電能不足，產生的力矩無法使轉子速度跟上定子磁場的旋轉速度，從而引起失步。轉子平均速度高于定子磁場平均旋轉速度，這是定子通電勵磁的時間較長，大于步進所需的時間，轉子在步進過程中獲得過多的能量，導致電機產生的轉矩過大從而引起電機越步。 以上導致步進電機失步的原因實質是步進驅動器選擇不當而導致，只有選擇正確合適的步進驅動器才能使步進電機發揮其控制精確的優勢。選擇合適的驅動器需要根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。同時對于驅動電源，很多人直接使用開關電源作為驅動電源，但是，一般最好不要使用開關電源，特別是大力矩電機，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為，電機工作時是大電感型負載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電源的過載性能不好，會保護關斷，且其精密的穩壓性能又不需要，有時可能造成開關電源和驅動器的損壞。對于步進電機的驅動電源，可以用常規的環形或R 型變壓器變壓的直流電源。 圖片來源：優愛寶機器人 聯系電話021-61182435 步進電機產生共振是因為電機接收的脈沖頻率等于步進電機的固有頻率，該頻率與驅動器的細分有關系。我們一般使用步進電機時，驅動器的細分能力很重要，共振范圍越小越好。對于電機負載慣性較大是由于電機超載而引起，因此在使用時只需注意不要讓電機過載即可避免。 工程師小二有話說—— 經驗之談：步進電機失步的原因分析 常有人用步進電機出現走不準----失步。就我用步進電機這么多年的經驗來說，步進電機并沒有想象的這么差，除非驅動器開發者真的是水平不行了。 步進電機用得好了，反到伺服電機我不怎么用得順手。步進電機有優勢在于，編程簡單，接線少，故障也少，扭力大。 現在的步進電機最高能達到60000脈沖數，這個精度夠可以了。轉速也有的能達到3000轉的，一般都能達到600轉。步進電機一般說是能達到600轉，其實是達不到這個轉速的，廠家說是600轉，在使用過程中達到500轉就不錯了。一般情況下，機器能轉到500轉，其實也是很快的了。再快了可能就會堵轉，電機就象卡死了一樣的響，這就是速度過高，電機轉不過來。發生這種現象，解決的辦法是： 1、降低最高運行頻率； 2、調高加減速時間； 3、降低啟動頻率； 4、把細分數調高一個檔位。 步進電機的轉速和扭力成反比，轉速越快，扭力越小。當然這在選型的時候很重要，不在小馬拉大車。選型大一點沒關系，小了或者剛好就真是不行，失步多為電機小了，機械過重，造成小馬拉大車的現象。 一般情況下，驅動信號脈沖多為24V串2K電阻。一般廠家都推薦電阻為1.8K～2K。其實，通過測量，2K電阻的時候，脈沖電壓只有2.2V。后來我都選用1.5K電阻。這個問題是我通過實踐得來的，也是有一臺電機走不順，查了很多地方都沒有找到原因，后來換了一個電阻就好了。一般情況下，光耦可以承受24V的，特別是沒有電阻的時候，直接接上去也能用。當然，裝一個電阻更好。 很多人都說步進電機失步，其實機械原因也有很多，絲桿軸承沒有裝好，絲桿磨損，導軌磨損都能讓機械走不準，還有原點開關的好壞，直接影響精度。 我自己遇到過自己寫的程序出現爭位現象，是技術問題。就是加工完成后，程序有時還能運行加工程序來回原位，回原點程序沒有接通。這樣直接造成累計誤差，后來通過長時間的監控才發現這個問題。這種情況多發生在圴布分度的機器里面。看到論壇里面好多講累計誤差的，我想大部分還是屬于這種情況。 步進電機如果因為負載過大，而產生慣性，這樣的情況多是走過頭了。 點動指令是走不準的，特別是用點動回原點，那是大錯特錯。點動的開停是一個完全的90度直角，啟停相當于急剎車，想想也是停不住的了。所以回原點一定還是要用回原點指令。 電機電流不要調到額定電流，一般小一個檔位，額定6A的，調整到5.5A就可以了。這個時候的扭力也夠，溫度也會很高。步進電機雖說可以達到80度，但溫度太高了，還是影響磁場的。 “ 如果您覺得文章還不錯，就請點擊右上角選擇發送給朋友或者轉發到朋友圈。您的支持和鼓勵是我們最大的動力。喜歡就請關注我們吧~ ”
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