? 步进电机在应用中常见的集中问题 - 天津大明电机股份有限公司

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步進電機在應用中常見的集中問題

作者 Admin 瀏覽 發布時間 11/09/26

一、步進電機的基本特點

      1、步進電動機工作時每相繞組不是恒定地通電,而是按一定的規律輪流通電。

      2、每輸入一個脈沖電信號轉子轉過的角度稱為步距角。

      3、步進電機可以按特定指令進行角度控制,也可以進行速度控制。角度控制時,每輸入一個脈沖,定子繞組就換接一次,輸出軸就轉過一個角度,其步數與脈沖數一致,輸出軸轉動的角位移量與輸入脈沖成正比。速度控制時,步進電機繞組中送入的是連續脈沖,各相繞組不斷地輪流通電,步進電機連續動轉,它的轉速與脈沖頻率成正比。改變通電順序,即改變定子磁場旋轉方向,就可以控制電機正轉或是反轉。

     4、步進電機具有自鎖能力。當控制脈沖停止輸入,而讓最后一個脈沖控制的繞組繼續通直流電時,則電機可以保持在固定的位置上,即停在最后一個脈沖控制的角位移的終點位置上,這樣,步進電機可以實現停車時轉子定位。

      二、步進電動機為什么會失步?

      1、轉子的加速度慢于步進電機的旋轉磁場,也即是低于換相速度而產生的。這是因為輸入電機的電能不足,在步進電機中產生的同步力矩無法令轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度,從而引起失步。并且凡是比這時頻率高的工作頻率都必將失步。這種失步說明了步進電機的拖動能力不夠。一旦減少負載,或者提高繞組的激磁電流,則有可能克服失步。

      2、轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度。這時定子通電激磁的時間較長,大于轉子步進一步所需的時間,則轉子在步進過程中獲得了過多的能量,從而產生前沖和后沖的擺動振蕩。當振蕩足夠嚴重時就導致失步。

      三、如何讓電機保持轉矩

      保持轉矩是指步進電機通電但沒有轉動時,定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的參數之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。

      由于步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的參數之一。比如,當人們說2N.m的步進電機,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機。

      四、步進電動機為什么會失步

      1、轉子的加速度慢于步進電機的旋轉磁場,也即是低于換相速度而產生的。這是因為輸入電機的電能不足,在步進電機中產生的同步力矩無法令轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度,從而引起失步。并且凡是比這時頻率高的工作頻率都必將失步。這種失步說明了步進電機的拖動能力不夠。一旦減少負載,或者提高繞組的激磁電流,則有可能克服失步。

      2、轉子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉速度。這時定子通電激磁的時間較長,大于轉子步進一步所需的時間,則轉子在步進過程中獲得了過多的能量,從而產生前沖和后沖的擺動振蕩。當振蕩足夠嚴重時就導致失步。

      五、步進電動機振蕩的原因

     1、振蕩是步進電機在工作時存在的一般現象,但嚴重的振蕩會引起失步。振蕩的原因有多種,其中主要的原因有步進電機處于低頻單步運行;步進電機的換相頻率和轉子的特征頻率、倍特征頻率、分數特征頻率相等;步進電機突然停車等情況。

      2、當步進電機進行單步旋轉時,其工作頻率必定處于低頻區。在開始工作時,轉子在磁場力矩的作用下加速轉動,當轉子轉到新的平衡點時其速度仍然相當高,從而沖過了平衡穩定點產生過沖。車子一方面向前過沖,當轉子速度減到為零時,由于磁場拉力矩的作用則反向沖向平衡點,又形成反向過沖。由于機械磨擦力矩及電磁力矩的作用。形成一個衰減振動過程。最后,轉子則穩定停在平衡點。

      六、實際應用中對步進電機有哪些要求

      1、步進電機在電脈沖的控制下能迅速起動、正反轉、停轉及在很寬的范圍內進