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發布時間:2020-12-12 05:17  
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在需要隨時了解機器準確位置的應用中,步進電機和伺服電機有重要差別。在通過步進電機控制的開環運動應用中,控制系統認為電機始終處于正確的運動狀態。不過,在遇到問題以后,比如因為部件卡住而導致電機失速,控制器就無法了解機器的實際位置,從而導致失位。但正因為是開環控制,負載位置對控制回路沒有反饋,步進電機就必須正確響應每次勵磁變化。伺服電機本身的閉環系統具有一個優勢:如果其被一個物體卡住,會立刻檢測到。機器會停止操作, 始終不會失位。

步進電機失步(丟步)的原因和對策
步進電機可以根據脈沖數和脈沖頻率來對電機實現開環控制位置和速度,是一種便宜、簡單好用的控制類電機,在自動化控制領域得到越來越廣泛的應用。但由于步進電機不是閉環控制,選型或者使用不當,也會容易出現步進電機失步,也叫步進電機丟步,也就是步進電機沒有按照指令到達應該到達的位置,讓工程師們很是苦惱。那么,步進電機失步的原因是什么?二是驅動器(信號放大器),它除了對電脈沖信號進行放大、驅動步進電機轉動以外,還可以通過它改善步進電機的使用性能,事實上它在步進電機系統中起著重要的作用,一般一種步進電機可以根據不同的工況具有多種驅動器。可以采取哪些對策來避免失步呢?
步進電機失步的原因有很多,在實際應用過程中,需要采取排除法一一分析,才能夠找出失步的真正原因,一般導致步進電機失步的原因是下面幾種:
1.步進電機本身工作力矩不夠,沒有足夠能力帶動負載;
失步和過沖現象分別出現在步進電機啟動和停止的時候。一般情況下,系統的極限啟動頻率比較低,而要求的運行速度往往比較高。如果系統以要求的運行速度直接啟動,因為該速度已經超限,啟動頻率而不能正常啟動,起則發生丟步,重則根本不能啟動,產生堵轉。因此,在步進電機開環控制系統中,如何防止失步和過沖是開環控制系統能否正常運行的關鍵。系統運行起來后,如果達到終點時立即停止發送脈沖,令其立即停止,則由于系統慣性的作用,步進電機會轉過控制器所希望的平衡位置。
為了克服步進失步和過沖現象,應該在啟動停止時加入適當的加減速控制。我們一般采用:運動控制卡作上位控制單元、具有控制功能的PLC作上位控制單元、單片機作上位控制單元來控制運動加減速可以克服失步過沖現象。
步進電機的勵磁方式一般分為1相勵磁、2相勵磁、1-2相勵磁。
1相勵磁時,步進電動機按A→B→A→B方式循環通電,每次只對一相通電,磁場旋轉一周需要換相4次,轉子轉動一個齒距角。其通電方式較為簡單,轉矩較小。勵磁方式見下表。
2相勵磁時,每次對兩相同時通電,磁場旋轉一周需要換相4次,轉子轉動一個齒距角。在雙三拍工作方式中,步進電動機正轉的通電順序為:AB→A的反B→AB的反→B的反A;反轉的通電順序為:
BA→AB的反→AB的反→BA的反。雙三拍工作方式的優點是:
可產生較大的轉矩,不易產生失步。勵磁方式見下表。
1-2相勵磁是1相勵磁和2相勵磁交替使用的方法。磁場旋轉一周需要換相8次,轉子才轉過一個步距角,屬于半步的方式,也就是說1-2相勵磁時的步距角比前兩種方式