无刷步进电机使用过程中失步的故障原因及解决方法
发布时间：2020-04-22 11:40:09
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文章来源：深圳博智达机器人
导读: 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，从而确保电机不会失步。在这里申力电机小编...
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，从而确保电机不会失步。在这里申力电机小编和大家来讲解下步进电机失步的相关知识。
无刷步进电机失步及其危害
当无刷步进电机正常工作时，每次接收到控制脉冲时它会移动一步角，也就是说，它会更进一步。如果连续输入控制脉冲，则电动机相应地连续旋转。无刷步进电机失步包括丢失的步骤。当步骤丢失时，转子前进的步数小于脉冲数;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。当步骤丢失时，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馈电系统的重要组成部分，其性能直接影响设备系统的性能。
无刷步进电机失步原因和解决方案
一、转子的加速度较慢步进电机的旋转磁场
转子的力速度比步进电机的旋转磁场慢，也就是说，当换向速度较低时，步进电机将失去台阶。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转速，从而引起失步。
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，因此高于频率的工作频率将导致失步。
解决方法
1、增加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增加驱动电流。当高频范围内的转矩不足时，可以适当增加驱动电路的驱动电压;并且可以使用具有大扭矩的步进电动机。
2、降低无刷步进电机需要克服的扭矩。为此，可以适当地降低电动机的工作频率，以增加电动机的输出转矩;设定较长的加速时间，使转子获得足够的能量。
二、转子的平均速度高于定子磁场的平均转速。
转子的平均速度高于定子磁场的平均转速。此时，定子通电较长时间，这比转子步骤所需的时间长，并且转子在步进过程中获得过多的能量，因此无刷步进电机产生的输出转矩增加，从而引起电机走出去。
解决方法
减小步进电机的驱动电流以减小步进电机的输出转矩。
三、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，电机在工作过程中不能立即启动和停止，但是在开始时发生丢失的步骤，并且在停止发生时发生步骤。
解决方法
通过加速和减速过程，以较低的速度启动，然后逐渐加速到一定的速度，然后逐渐减速直到停止。适当和平稳的加速和减速控制是确保步进驱动系统可靠，高效和准确操作的关键。
四、无刷步进电机产生共振：
共振也是失去同步的原因。 当步进电机处于连续运行状态时，如果控制脉冲的频率等于步进电机的固有频率，则会发生共振。
解决方法
适当降低步进电机的驱动电流; 采用细分驱动方式; 采用阻尼方法。
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