问题解答

PROBLEM SOLVING

步进电机的常见问题(NiMotion闭环一体化步进电机)
发布日期 : 2017-12-13 11:34:00
1、步进电机精度为多少?是否累积?
       
      步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
 

2、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,从而导致力矩下降乃至于失步,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;
一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
 

3、为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?
 
       当步进电机转动时,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。
 

4、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,但是NiMotion公司的闭环一体化步进电机,已经很好地解决丢步问题。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,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,NiMotion公司的一体化步进电机可以自由设置加速度和减速度)。
 

5、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,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
B、采用带有细分功能的驱动器,或直接采用一体化步进电机,这是最常用的、最简便的方法;
C、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;
D、换成交流伺服电机,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。
 

6、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(请参考有关文献),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°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°,电机的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。不过现在国内NiMotion公司的一体化步进电机,即使在16或32细分下对精度仍然能够优于0.2度,算是在业内对精度控制较为精度的优秀企业。
 

7、四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?
 
      四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较低的场合使用,此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。
 

8、如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?

A、电压的确定
混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(比如STM42/STM57/STM86一体化电机的供电范围在DC10V-48V),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则一般情况下会损坏驱动器,NiMotion一体化步进电机可设置过压报警电压,超过设定值即报警。

B、电流的确定
供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取I的1.1~1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I 的1.5~2.0倍。
 

9、混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用?
当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到步进电机的电流被切断,电机转子处于自由状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在步进驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方式),就可以将FREE信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节。手动完成后,再将FREE信号置高,以继续自动控制。






 

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