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无刷步进电机失步解决方案

-2021-04-25-

由无刷步进电机和驱动电路组成的开环数控系统结构简单,价格低廉,性能可靠,已广泛应用于经济型设备中。步进电机通常用于精确定位,以确保电机不会失步。

无刷步进电机失步及其危害

当无刷步进电机正常工作时,每收到一个控制脉冲,它就会移动一个步进角,也就是说,它将进一步走一步。如果连续输入控制脉冲,电机将相应地连续旋转。无刷步进电机包括失步。当失去步长时,转子前进的步数少于脉冲数;当超过步长时,转子前进的步数大于脉冲数。

失步的步数等于节拍数的整数倍。当失步时,转子将保持在一个位置或围绕一个位置振动。当步骤严重时,设备将超调。无刷步进电机是开环进给系统的重要组成部分,其性能直接影响设备系统的性能。

无刷步进电机失步的原因及解决方案

1.转子的加速度较慢,步进电机的旋转磁场

转子的力速比步进电动机的旋转磁场慢,也就是说,当换向速度低时,步进电动机将失去步进。由于输入电动机的功率不足,步进电动机产生的同步转矩不能使转子速度跟随定子磁场的旋转速度,从而导致失去同步性。

由于无刷步进电机的动态输出转矩随着连续工作频率的增加而减小,因此,高于该频率的工作频率将导致失步。

解决方案

1.增加由无刷步进电机本身产生的电磁转矩。因此,可以在额定电流范围内适当地增加驱动电流。当高频范围内的转矩不足时,可以适当地增加驱动电路的驱动电压。可以使用大转矩的步进电机。

2.降低无刷步进电机需要克服的扭矩。因此,可以适当降低电动机的工作频率以增加电动机的输出转矩。设置更长的加速时间以使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速度。

转子的平均速度高于定子磁场的平均速度。此时,定子的通电时间要比转子步进所需的时间更长,并且转子在步进过程中会获得太多能量,因此由无刷步进电机产生的输出扭矩会增加,从而导致电机熄灭。

解决方案

减小步进电机的驱动电流,以减小步进电机的输出转矩。

3.无刷步进电机和负载有惯性

由于无刷步进电机本身的惯性和负载,在运行期间无法马上启动和停止电机,但是在开始时会出现失步,在停止时会发生失步。

解决方案

通过加减速过程,以较低的速度开始,然后逐渐加速至一定速度,然后逐渐减速直至停止。正确,平稳的加减速控制是确保步进驱动系统可靠,高效和准确运行的关键。

四,无刷步进电机产生共振

共振也是失去同步的原因。当步进电动机连续运行时,如果控制脉冲的频率等于步进电动机的固有频率,则会发生共振。

解决方案

适当减小步进电机的驱动电流;使用细分驱动模式;使用阻尼方法。


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