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步进驱动器常见问题解答

信息来源:MOTEC直流伺服电机代理商-深圳兴弘泰自动化
步进驱动器常见问题解答松下伺服一级代理-兴弘泰自动化

什么是步进驱动器电机的相数,用户如何选择几相的步进电机?
  步进电机的相数是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为1.8度、三相为1.5度、五相的为0.72度。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足步距角的要求。如果使用细分驱动器,则相数将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。

使用细分驱动器对控制系统有什么特殊要求?
  驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃,但是这一切都是由驱动器本身产生的,和电机及控制系统无关。在使用时,用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变,这一点将对控制系统所发的步进信号的频率有影响,因为细分后步进电机的步距角将变小,要求步进信号的频率要相应提高。以1.8度步进电机为例:驱动器在半步状态时步距角为0.9度,而在十细分时步距角为0.18度,这样在要求电机转速相同的情况下,控制系统所发的步进信号的频率在十细分时为半步运行时的5倍

什么是保持转矩(HOLDINGTORQUE)?
  驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃,但是这一切都是由驱动器本身产生的,和电机及控制系统无关。在使用时,用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变,这一点将对控制系统所发的步进信号的频率有影响,因为细分后步进电机的步距角将变小,要求步进信号的频率要相应提高。以1.8度步进电机为例:驱动器在半步状态时步距角为0.9度,而在十细分时步距角为0.18度,这样在要求电机转速相同的情况下,控制系统所发的步进信号的频率在十细分时为半步运行时的5倍。

步进电机精度为多少?是否累积?
  一般步进电机的精度为步进角的3~5%。步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度,因此步进电机精度不累积。

步进电机的外表温度允许达到多少?
  步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至于丢失。因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。一般来说,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,因此步进电机外表温度在摄氏80~90度完全正常。

为什么步进电机的力矩会随转速升高而下降?
  步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。

为什么步进电机低速进可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动并伴有啸叫声?
  为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声?步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。空载启动频率一般为电机运转一圈所需脉冲数的2倍。

如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?
  步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:A、如步进电机正好工作在共振区,可通过必变减速比提高步进电机运行速度。B、采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的,最简便的方法。因为细分型驱动器电机的相电流变化较半步型平缓。C、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机,或两相细分型步进电机。D、换成直流或交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高。E、在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。

细分驱动器的细分数是否能代表精度?
  步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术,其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角为1.8度的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45度,电机的精度能否达到或接近0.45度,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分步进驱动器精度可能差别很大,细分数越大精度越难控制。

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