步进电机失步原因和解决方法

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简介:先解释一下失步这个词。一般的电机都是三相六拍、五相十拍这两种。下面一起来学习一下:

先解释一下失步这个词。一般的电机都是三相六拍、五相十拍这两种。大家是否注意到了,三相六的控制器有三只LED,五相十拍的有五只LED。 三相:电机三组绕阻,也就三条线。六拍:三只LED,循环了两次才回到起始状态。 三相的的三只LED灯每闪动一只,步进机也就步进了0.1丝,轮换着闪动两圈也就是0.6丝。

一般电机失步都是缺少了其中一相或者两相,也就是说有一只的线路坏了(至于是电机还是控制器坏就要查了)。 这时候我们可以让电机单步地执行,也就是每步以0.1丝前进,每走一步我们都用手去摇动一下电机,看看是否在锁定状态.如果哪只LED亮的时候而电机 没在锁定状态就哪条线路有问题,你可以查遍跟这条线路有关联的。 先从机床入手(也就是电机这方面)。关掉所有电源,拆开机床跟控制器相连的接口,找出这三条线,再找出那条24V的电源线。将万用表打至电阻挡,将 这三条跟24V线一一对量。正常状况下应该有8.5欧姆左右的电阻,也有的电机电阻有大小的,总之哪条线如果电阻跟其他的不对的.就那条线有可能有问题 了。 如果电机方面检测的结果都是对的,你就要用同样的方法去检测控制器方面的。 如果检测的结果是电机有问题,就沿着你检测出的这条线去检测电机。如果你比较幸运,是线断了话,接上就可以了,不幸运的话就得换电机了。 如果是控制器方面的问题,你也沿着检测出的这条线一直往上查.就可以知道了。要解决失步,先要弄清楚失步的原因,这方面的文章有很多了,我就不啰嗦。

说下实际调机过程碰到的:

1.电机转矩不够,负载能力差。今天就碰到因气管太硬,弹性不好,形变困难,导致电机拖不动。

2.速度曲线有问题,步进电机本身就是工作在低速段,根据负载的不同要仔细调校加减速。

3.电压太低,响应慢。通常在安全的前提下,电压高些会少很多麻烦。

4.散热不好,导致磁力下降。冷机时试机正常,运行一段时间后发生丢步就要考虑散热问题了。

对经济型数控舰床在加工过程中,引起步进电动机失步的原因进行了全面分析,并提出了相应的解决方法。

步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,因其简单的结构、低廉的价格和可靠的性能,在经济型数控机床中得到了广泛应用,在我国机床行业的数控化进程中占有重要的地位。步进电动机经常被用于精确定位的场合,因而保证电动机不发生失步至关重要。

失步及其危害

步进电动机正常工作时,每接收一个控制脉冲就移动一个步距角,即前进一步。若连续地输入控制脉冲,电动机就相应地连续转动。步进电动机失步包括丢步和 越步。丢步时,转子前进的步数小于脉冲数;越步时,转子前进的步数多于脉冲数。一次丢步和越步的步距数等于运行拍数的整数倍。丢步严重时,将使转子停留在 一个位置上或围绕一个位置振动,越步严重时,机床将发生过冲。步进电动机是开环进给系统中的一个重要环节,其性能直接影响着数控系统的性能。电动机失步会 影响数控系统的稳定性和控制精度,造成数控机床加工精度下降。

失步原因及解决方法

1.转子的加速度慢子步进电动机的旋转磁场

转子的力n速度慢于步进电动机的旋转磁场,即低于换相速度时,步进电动机会产生失步。这是因为输入电动机的电能不足,在步进电动机中产生的同步力矩无 法使转子速度跟随定子磁场的旋转速度,从而引起失步。由于步进电动机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低,因而,凡是比该频率高的工作频率都将产 生丢步。这种失步说明步进电动机的转矩不足,拖动能力不够。解决方法:①使步进电动机本身产生的电磁转矩增大。为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流; 在高频范围转矩不足时,可适当提高驱动电路的驱动电压;改用转矩大的步进电动机等。②使步进电动机需要克服的转矩减小。为此可适当降低电动机运行频率,以 便提高电动机的输出转矩;设定较长的加速时间,以便转子获得足够的能量。

2.转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度

转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度,这时定子通电励磁的时间较长,大于转子步进一步所需的时间,则转子在步进过程中获得了过多的能量,使得步 进电动机产生的输出转矩增大,从而使电动机越步。当用步进电动机驱动那些使负载上、下动作的机构时,更易产生越步现象,这是因为负载向下运动时,电动机所 需的转矩减小。解决方法:减小步进电动机的驱动电流,以便降低步进电动机的输出转矩。

3.步进电动机及所带负载存在惯性

由于步进电动机自身及所带负载存在惯性,使得电动机在工作过程中不能立即起动和停止,而是在起动时出现丢步,在停止时发生越步。解决方法:通过一个加 速和减速过程,即以较低的速度起动,而后逐渐加速到某一速度运行,再逐渐减速直至停止。进行合理、平滑的加减速控制是保证步进驱动系统可靠、高效、精确运 行的关键。

4.步进电动机产生共振

共振也是引起失步的一个原因。步进电动机处于连续运行状态时,如果控制脉冲的频率等于步进电动机的固有频率,将产生共振。在一个控制脉冲周期内,振动 得不到充分衰减,下一个脉冲就来到,因而在共振频率附近动态误差最大并会导致步进电动机失步。解决方法:适当减小步进电动机的驱动电流;采用细分驱动方 法;采用阻尼方法,包括机械阻尼法。以上方法都能有效消除电动机振荡,避免失步现象发生。

发电机在运行中失去励磁电流,使转子的磁场消失,叫做发电机失磁。而失步是指转子的转速不再和定子磁场的同步转速一致。

电力系统发生失步时有以下现象:1,定子电流表指针来回剧烈晃动,并有超正常值现象;

2,电压表指针激烈地摆动,通常电压值降低;

3,有功功率表和无功功率表指针在全盘摆动;

4,转子电流(励磁电流)表指针在正常值附近摆动;

5,频率与转速忽上忽下,发电机发出“呜”声,其节奏和指针的摆动一致。

发电机失步时处理:1.增加发电机励磁,其作用是增加定、转子间的拉力,使发电机教易被拉入同步;

2.若是一台发电机失步,可适当降低它的有功出力,以利于恢复同步。

3.若按以上方法进行处理,经2-3分钟后仍未进入同步,应将发电机从系统中解列。

发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行状态。

发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐 步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,产生异步转矩。与此对应,定、转子之间由电磁感应传送的功率称为 异步功率,随功角的增大而增大;同时原动机输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机进入稳定异步运行状态。

发电机异步运行主要有两个问题,其一,对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险;其二,对系统而言,此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功,势必引起系统电压的显著下降,造成系统的电压稳定水平大大降低。

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