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步進(jìn)電機為什么會(huì )丟步?怎么防止丟步?

瀏覽次數:        日期:2020-10-22 14:50:03

 步進(jìn)電機可以根據脈沖數和脈沖頻率來(lái)對電機實(shí)現開(kāi)環(huán)控制位置和速度,是一種便宜、簡(jiǎn)單好用的控制類(lèi)電機,在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應用。
但由于步進(jìn)電機不是閉環(huán)控制,選型或者使用不當,也會(huì )容易出現步進(jìn)電機失步,也叫步進(jìn)電機丟步,也就是步進(jìn)電機沒(méi)有按照指令到達應該到達的位置,讓工控人員很是苦惱。
那么,步進(jìn)電機失步的原因是什么?可以采取哪些對策來(lái)避免失步呢?
步進(jìn)電機失步的原因有很多,在實(shí)際應用過(guò)程中,需要采取排除法一一分析,才能夠找出失步的真正原因,一般導致步進(jìn)電機失步的原因是下面幾種:
    1.步進(jìn)電機本身工作力矩不夠,沒(méi)有足夠能力帶動(dòng)負載;
    2.步進(jìn)電機起停的加減速過(guò)程不充分,步進(jìn)電機在加減速過(guò)程中失步;
    3.步進(jìn)電機的電源功率不夠導致步進(jìn)電機的輸入功率不夠引起失步;
    4.步進(jìn)電機的驅動(dòng)電壓不夠或者驅動(dòng)電流設定過(guò)低;
    5.驅動(dòng)器或者控制器收到信號干擾;
    6.步進(jìn)電機系統共振引起步進(jìn)電機帶負載能力下降而導致失步;
    7.驅動(dòng)器和控制器的信號不匹配;
    8.同步輪或者減速箱的背隙或者來(lái)回轉到的間隙誤差沒(méi)有在程序上補償或者補償值不對;
    9.控制程序本身有問(wèn)題。
針對上面各問(wèn)題原因,可以分別采取下面對策來(lái)改善步進(jìn)電機失步問(wèn)題:
    1)核算負載的力矩,參考步進(jìn)電機距頻圖看看在對應速度下步進(jìn)電機是不是有足夠扭矩能力帶動(dòng)負載,可以換個(gè)在對應工作速度下扭矩大的步進(jìn)電機來(lái)對比測試。
    2)步進(jìn)電機的啟動(dòng)階段就像開(kāi)手動(dòng)波的汽車(chē),需要逐步上檔而提速,加減速不充分,會(huì )導致失步。
一般建議負載的轉動(dòng)慣量不要大于步進(jìn)電機轉動(dòng)慣量的10倍,不然加減速過(guò)程會(huì )比較漫長(cháng)。
    3)步進(jìn)電機啟動(dòng)瞬間我們會(huì )測試到額定電流1.6倍左右的電流,如果電源功率不夠,會(huì )讓電機里面的有效電流過(guò)低,從而帶不動(dòng)負載。建議一般電源留30%以上余量。
    4)步進(jìn)電機需要快速啟動(dòng)或者高速運行,需要驅動(dòng)電壓比較高,工作電流設定值足夠大,否則也容易失步。
    5)換個(gè)型號的驅動(dòng)器對比看看是不是信號收到干擾,或者看看控制A電機運動(dòng),是不是B電機有動(dòng)作,看看電機是不是收到信號干擾。
    6)共振的時(shí)候,步進(jìn)電機及其系統有明顯的噪聲和震動(dòng),速度上升或者下降一定范圍,有關(guān)現象會(huì )明顯減輕或者消失,基本可以判斷是共振問(wèn)題。
選擇合適參數的步進(jìn)電機,改善驅動(dòng)器性能或者用減震墊等物理方式來(lái)減振。
    7)如果是步進(jìn)電機驅動(dòng)器和控制器的信號不匹配,現象是隨著(zhù)時(shí)間的推移,位置的偏移量會(huì )很均勻地增加。
更改驅動(dòng)器或者控制器的信號識別方式,讓兩者匹配一致就好了。
    8)同步輪或者減速箱由于精度問(wèn)題,會(huì )有一定誤差累計,需要在控制程序中做出合理補償。
    9)控制程序導致失步也不少見(jiàn),需要檢查控制程序是不是有問(wèn)題。
    一時(shí)找不到問(wèn)題原因,也有工程師會(huì )讓步進(jìn)電機運行一段時(shí)間就重新找原點(diǎn)歸位,這樣會(huì )影響設備的工作效率,是沒(méi)有辦法的辦法。
近年來(lái),閉環(huán)步進(jìn)電機開(kāi)始流行起來(lái),通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對于實(shí)現對于步進(jìn)電機的完全控制,也是一種解決問(wèn)題的方案,但成本會(huì )高一些。

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