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步進電機與步進電機驅動器常見問題及解決方法

瀏覽次數:51       日期:2019-07-09
什么是步進驅動器電機的相數,用戶如何選擇幾相的步進電機?
步進電機的相數是指電機內部的線圈組數,目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同,其步距角也不同,一般二相電機的步距角為1.8度、三相為1.5度、五相的為0.72度。在沒有細分驅動器時,用戶主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足步距角的要求。如果使用細分驅動器,則相數將變得沒有意義,用戶只需在驅動器上改變細分數,就可以改變步距角。
 
使用細分驅動器對控制系統有什么特殊要求?
驅動器細分后將對電機的運行性能產生質的飛躍,但是這一切都是由驅動器本身產生的,和電機及控制系統無關。在使用時,用戶唯一需要注意的一點是步進電機步距角的改變,這一點將對控制系統所發的步進信號的頻率有影響,因為細分后步進電機的步距角將變小,要求步進信號的頻率要相應提高。以1.8度步進電機為例:驅動器在半步狀態時步距角為0.9度,而在十細分時步距角為0.18度,這樣在要求電機轉速相同的情況下,控制系統所發的步進信號的頻率在十細分時為半步運行時的5倍。
 
 
步進電機 步進電機驅動器
 
什么是保持轉矩(HOLDINGTORQUE)?
步進電機驅動器細分后將對電機的運行性能產生質的飛躍,但是這一切都是由驅動器本身產生的,和電機及控制系統無關。在使用時,用戶唯一需要注意的一點是步進電機步距角的改變,這一點將對控制系統所發的步進信號的頻率有影響,因為細分后步進電機的步距角將變小,要求步進信號的頻率要相應提高。以1.8度步進電機為例:驅動器在半步狀態時步距角為0.9度,而在十細分時步距角為0.18度,這樣在要求電機轉速相同的情況下,控制系統所發的步進信號的頻率在十細分時為半步運行時的5倍。
 
步進電機精度為多少?是否累積?
一般步進電機的精度為步進角的3~5%。步進電機單步的偏差并不會影響到下一步的精度,因此步進電機精度不累積。
 
步進電機的外表溫度允許達到多少?
步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降甚至于丟失。因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點。一般來說,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,因此步進電機外表溫度在攝氏80~90度完全正常。
 
為什么步進電機的力矩會隨轉速升高而下降?
步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。
 
為什么步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲?步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。空載啟動頻率一般為電機運轉一圈所需脈沖數的2倍。
 
如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲?
步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點,一般可采用以下方案來克服:
A、如步進電機正好工作在共振區,可通過必變減速比提高步進電機運行速度。
B、采用帶有細分功能的驅動器,這是最常用的,最簡便的方法。因為細分型驅動器電機的相電流變化較半步型平緩。
C、換成步距角更小的步進電機,如三相或五相步進電機,或兩相細分型步進電機。
D、換成直流或交流伺服電機,幾乎可以完全克服震動和噪聲,但成本較高。
E、在電機軸上加磁性阻尼器,市場上已有這種產品,但機械結構改變較大。
 
細分驅動器的細分數是否能代表精度?
步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術,其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動,提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對于步進角為1.8度的兩相混合式步進電機,如果細分驅動器的細分數設置為4,那么電機的運轉分辨率為每個脈沖0.45度,電機的精度能否達到或接近0.45度,還取決于細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分步進驅動器精度可能差別很大,細分數越大精度越難控制。
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