8_步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)故障及處理ppt課件

1、 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)孫海亮孫海亮一、步進(jìn)電機(jī)常用術(shù)語(yǔ)一、步進(jìn)電機(jī)常用術(shù)語(yǔ)二、步進(jìn)電機(jī)的分類二、步進(jìn)電機(jī)的分類三、工作原理三、工作原理四、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、控制方式及接線四、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、控制方式及接線五、五、 步進(jìn)電機(jī)的主要特性：步進(jìn)電機(jī)的主要特性：六、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題六、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題七、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)故障及分析：七、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)故障及分析：八、步進(jìn)電機(jī)的選擇八、步進(jìn)電機(jī)的選擇主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ) 產(chǎn)生不同對(duì)極產(chǎn)生不同對(duì)極N N、S S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用用m m表示表示 完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ?/p>

2、完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用狀態(tài)用n n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式?jīng)_數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即即AB-BC-CD-DA-ABAB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即，四相八拍運(yùn)行方式即 A- A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.一、步進(jìn)電機(jī)常用術(shù)語(yǔ)相數(shù)：相數(shù)：拍數(shù)：拍數(shù)： 電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）力矩由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）步

3、距角：步距角：定位轉(zhuǎn)矩：定位轉(zhuǎn)矩： 對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用用表示。表示。=360=360度度/ /（轉(zhuǎn)子齒數(shù)（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J J* *運(yùn)行拍數(shù)），運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為5050齒電機(jī)為例：齒電機(jī)為例： 四拍運(yùn)行時(shí)步距角為：四拍運(yùn)行時(shí)步距角為： =360 =360度度/ /（5050* *4 4）=1.8=1.8度俗稱整步）度俗稱整步） 八拍運(yùn)行時(shí)步距角：八拍運(yùn)行時(shí)步距角： =360 =360度度/ /（5050* *8 8）=0.9=0.9度俗稱半步）度俗稱半步） 電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不電機(jī)在額定

4、靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。 雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)份比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)份采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。熱及機(jī)械噪音。靜轉(zhuǎn)矩：靜轉(zhuǎn)矩：2 2、步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)：、步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)： 步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：論值的誤差。用百分比表示： 誤差誤差/ /步

5、距角步距角* *100%100%。 不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%15%以內(nèi)。以內(nèi)。 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。步數(shù)。稱之為失步。步距角精度：步距角精度：失步：失步： 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。 電機(jī)電壓及額定電流下，在不加負(fù)載電機(jī)電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況

6、下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。失調(diào)角：失調(diào)角：最大空載起動(dòng)頻率：最大空載起動(dòng)頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。依據(jù)。最大空載的運(yùn)行頻率：最大空載的運(yùn)行頻率：運(yùn)行矩頻特性：運(yùn)行矩頻特性： 步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)

7、域步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然。反之亦然。 為使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個(gè)系為使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)統(tǒng)的噪音降低，一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。較多。 當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)楫?dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳B-BC-CD-DAAB-BC-CD-DA或或()()時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)闀r(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈A-CA-BC-ABDA-CA-BC-AB或或()()時(shí)為時(shí)為反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。電機(jī)的共振點(diǎn)：電機(jī)的共振點(diǎn)：電

8、機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制： 其它特性還有慣頻特性、起動(dòng)頻率特性等 電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。 其中，曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。 要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。二、步進(jìn)電機(jī)的分類：二、步進(jìn)電機(jī)的分類：按轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理可分為按轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理可分為: : 1. 1.反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī); ; 2. 2.永磁式步進(jìn)電機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī); ; 3. 3.混合式步進(jìn)電

9、機(jī)；混合式步進(jìn)電機(jī)；從電流的極性上可分為從電流的極性上可分為: : 1. 1.單極性步進(jìn)電機(jī)單極性步進(jìn)電機(jī); ; 2. 2.雙極性步進(jìn)電機(jī)雙極性步進(jìn)電機(jī) 從控制繞組數(shù)量上可分為從控制繞組數(shù)量上可分為: : 1. 1.二相步進(jìn)電機(jī)二相步進(jìn)電機(jī); ; 2. 2.三相步進(jìn)電機(jī)三相步進(jìn)電機(jī); ; 3. 3.四相步進(jìn)電機(jī)四相步進(jìn)電機(jī); ; 4. 4.五相步進(jìn)電機(jī)五相步進(jìn)電機(jī); ; 5. 5.六相步進(jìn)電機(jī)；六相步進(jìn)電機(jī)； 從運(yùn)動(dòng)的型式上可分為：從運(yùn)動(dòng)的型式上可分為： 1. 1.旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。 2. 2.直線步進(jìn)電機(jī)。直線步進(jìn)電機(jī)。 3. 3.平面步進(jìn)電機(jī)。平面步進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電

10、脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的電磁機(jī)械裝置。械角位移的電磁機(jī)械裝置。 具有較好的定位精度，具有較好的定位精度， 無(wú)漂移和無(wú)積累定位誤差的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)漂移和無(wú)積累定位誤差的優(yōu)點(diǎn)， 能跟蹤一定頻率范圍的脈沖列，能跟蹤一定頻率范圍的脈沖列， 可作同步電動(dòng)機(jī)使用，廣泛地應(yīng)用于各種小可作同步電動(dòng)機(jī)使用，廣泛地應(yīng)用于各種小型自動(dòng)化設(shè)備及儀器。型自動(dòng)化設(shè)備及儀器。三、工作原理三、工作原理1、永磁步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理勵(lì)磁式）、永磁步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理勵(lì)磁式）FFNSSRA+B-A-B+iitt00AB(a)(b)圖1 永磁步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理永磁步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理2 2、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作

11、原理、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理CABBACii00tt0it (a) (b) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。結(jié)構(gòu)和工作原理。ABCIAIBIC 定子內(nèi)圓周均勻分布著六個(gè)磁極，磁極上有勵(lì)磁繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的繞組組成一相。轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子CABBCA3412 A相繞組通電，B、C相不通電。由于在磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子總是力圖旋轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，故在這種情況下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置：1、3齒與A、A極對(duì)齊。CABBCA34121C342CABBA 按AB C A 的順序給三相繞組輪流通電，轉(zhuǎn)子便一步一

12、步轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。每一拍轉(zhuǎn)過(guò)30(步距角)，每個(gè)通電循環(huán)周期(3拍)轉(zhuǎn)過(guò)90(一個(gè)齒距角)。 按按A AAB AB B B BC BC C C CA CA的順序給三相的順序給三相繞組輪流通電。這種方式可以獲得更精確的控制繞組輪流通電。這種方式可以獲得更精確的控制特性。特性。CABBCA3412CABBCA3412 A相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與齒與A、A 對(duì)齊。對(duì)齊。 A、B相同時(shí)通電，相同時(shí)通電，A、A 磁極拉住磁極拉住1、3齒，齒，B、B 磁極拉住磁極拉住2、4齒，齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15，到達(dá)左圖，到達(dá)左圖所示位置。所示位置。CABBCA3412 B 相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒與齒

13、與B、B 對(duì)齊對(duì)齊,又轉(zhuǎn)又轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)15。3412CABBCA B、C相同時(shí)通電，相同時(shí)通電，C 、C 磁極拉住磁極拉住1、3齒，齒，B、B 磁極拉住磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)15。 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)通電循環(huán)周三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)通電循環(huán)周期如下：期如下：AAB B BC C CA，每個(gè)循，每個(gè)循環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15（步距角），（步距角），一個(gè)通電循環(huán)周期一個(gè)通電循環(huán)周期(6拍拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90 (齒距角齒距角)。 與單三拍相比，六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)角更與單三拍相比，六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)

14、中。小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。 按按AB AB BC BC CACA的順序給三相繞組輪流通的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時(shí)通電。電。每拍有兩相繞組同時(shí)通電。AB通電通電CABBCA3412BC通電通電3412CABBCACA通電通電CABBCA3412 與單三拍方式相似，雙三拍驅(qū)動(dòng)時(shí)每個(gè)通電循與單三拍方式相似，雙三拍驅(qū)動(dòng)時(shí)每個(gè)通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)30 (步距角步距角)，一個(gè)通電循環(huán)周期一個(gè)通電循環(huán)周期(3拍拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90(齒距角齒距角)。 從以上對(duì)步進(jìn)電機(jī)三種驅(qū)動(dòng)方式的分析可得步距角計(jì)算公式：mZr360 步距角步

15、距角Zr 轉(zhuǎn)子齒數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)m 每個(gè)通電循環(huán)周期的拍數(shù)每個(gè)通電循環(huán)周期的拍數(shù) 實(shí)用步進(jìn)電機(jī)的步距角多為實(shí)用步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3 3和和1.51.5 。為了獲得小步距角，電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子都做成多為了獲得小步距角，電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，齒的，構(gòu)造：構(gòu)造： 3、混合式步進(jìn)電機(jī)原理：、混合式步進(jìn)電機(jī)原理： 二相混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖二相混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖BBB2A2NNSA3NNNC - C剖面B1NSA1SSC34ANDS定子BB2A2NSA3SN34A電機(jī)繞組C4D轉(zhuǎn)子永磁體BD - D剖面B1SSA14 四、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、控制方式及接線四、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、控制方式及接線

16、1 1、驅(qū)動(dòng)電路：、驅(qū)動(dòng)電路： 步進(jìn)電機(jī)繞組的驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)繞組的驅(qū)動(dòng)電路: : 單極性電流一般采用下圖單極性電流一般采用下圖雙管串聯(lián)電路雙管串聯(lián)電路; ; 雙極性電流一般采用下圖雙極性電流一般采用下圖的的H H橋電路橋電路; ; 三相混合式步進(jìn)電機(jī)則采用三相逆變橋電路三相混合式步進(jìn)電機(jī)則采用三相逆變橋電路, ,見(jiàn)下圖見(jiàn)下圖.2、進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組電流控制電路 VDC PWM A + = - = 電流檢測(cè) *i 3 3、控制方式：、控制方式： 步進(jìn)電機(jī)的控制方式一般可分為開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)的控制方式一般可分為開(kāi)環(huán)控制和反饋補(bǔ)償閉環(huán)控制控制和反饋補(bǔ)償閉環(huán)控制, ,見(jiàn)下圖見(jiàn)下圖a a和下圖和下圖b. b.

17、步進(jìn)電機(jī)控制方式方向脈沖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)工作臺(tái)(a) 開(kāi)環(huán)控制 比較、補(bǔ)償脈沖比較、補(bǔ)償脈沖脈沖混合器脈沖混合器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)指令指令工作臺(tái)工作臺(tái)位置測(cè)量位置測(cè)量(b) 反饋補(bǔ)償閉環(huán)控制4 4、步進(jìn)電機(jī)的接線圖、步進(jìn)電機(jī)的接線圖步進(jìn)電機(jī)與控制器連接框圖流-+12345614715819210311412513世紀(jì)星世紀(jì)星HNC-21XS30A+A-B+B-Z+Z-+5V+5VGNDGNDCP+CP-DIR+DIR-PUL+PUL-DIR+DIR-P1P2步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器MS535BDACBDAC電機(jī)57HS13混合步進(jìn)電機(jī)A+A-B+B

18、- AC 30V華中數(shù)控PULSE/CW+PULSE/CW-DIR/CCW+DIR/CCW-RESET+RESET-READYREADYRDYTEMPFLTMOT.CURRSTEP1STEP2CURR.REDPULSE.SYSDC+DC-UVWPELNPEWD3-007信號(hào)接口：PULSE+電機(jī)輸入控制脈沖信號(hào)；DIR+電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制信號(hào)；RESET+復(fù)位信號(hào)，用于封鎖輸入信號(hào)；READY+報(bào)警信號(hào)；PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接為公共地；狀態(tài)指示：RDY燈亮表示驅(qū)動(dòng)器正常工作；TEMP燈亮表示驅(qū)動(dòng)器超溫；FLT燈亮表示驅(qū)動(dòng)器故障；功能選擇：MOT.CURR設(shè)置電機(jī)相

19、電流；STEP1、STEP2設(shè)置電機(jī)每轉(zhuǎn)的步數(shù)；PULSE.SYS可設(shè)置成“脈沖和方向”控制方式；也可設(shè)置成“正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)”控制方式；CURR.RED用于設(shè)置半流功能；功率接口：DC+和DC-接制動(dòng)電容 （用戶使用時(shí)請(qǐng)與代理商聯(lián)系）；U、V、W接電機(jī)動(dòng)力線，PE是地；L、N接供電電源；百格拉公司步進(jìn)電機(jī)百格拉公司步進(jìn)電機(jī)WD3-007WD3-007的面板接線的面板接線 控制信號(hào)說(shuō)明：控制信號(hào)說(shuō)明：PULSEPULSE：脈沖信號(hào)輸入端，每一個(gè)脈沖的上升沿使：脈沖信號(hào)輸入端，每一個(gè)脈沖的上升沿使 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。DIRDIR：方向信號(hào)輸入端，如：方向信號(hào)輸入端，如“DIR“DIR為低

20、電平，電機(jī)為低電平，電機(jī) 按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)； “DIR “DIR為高電平電機(jī)為高電平電機(jī)按按 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。CWCW： 正轉(zhuǎn)信號(hào)，每個(gè)脈沖使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)一步。正轉(zhuǎn)信號(hào)，每個(gè)脈沖使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)一步。CCWCCW：反轉(zhuǎn)信號(hào)，每個(gè)脈沖使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一步。：反轉(zhuǎn)信號(hào)，每個(gè)脈沖使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一步。RESETRESET：復(fù)位信號(hào)，如復(fù)位信號(hào)為低電平時(shí)：復(fù)位信號(hào)，如復(fù)位信號(hào)為低電平時(shí), ,輸入脈沖信號(hào)起作輸入脈沖信號(hào)起作 用，如果復(fù)位信號(hào)為高電平時(shí)就禁止任何有效的脈沖，用，如果復(fù)位信號(hào)為高電平時(shí)就禁止任何有效的脈沖， 輸入信號(hào)無(wú)效，電機(jī)無(wú)保持扭矩。輸入信號(hào)無(wú)效，電機(jī)無(wú)保持

21、扭矩。READDY: READDY: 輸入報(bào)警信號(hào)：輸入報(bào)警信號(hào)：READYREADY是繼電器開(kāi)關(guān)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器正是繼電器開(kāi)關(guān)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器正 常工作時(shí)繼電器閉合，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作異常時(shí)繼電器常工作時(shí)繼電器閉合，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作異常時(shí)繼電器 斷開(kāi)。繼電器允許最高輸入電壓和電流是：斷開(kāi)。繼電器允許最高輸入電壓和電流是：35VDC35VDC， 10mAI200mA 10mAI200mA，電阻性負(fù)載。如用該繼電器，要，電阻性負(fù)載。如用該繼電器，要 把他串聯(lián)到把他串聯(lián)到CNCCNC的某輸入端。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器正常工作時(shí)的某輸入端。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器正常工作時(shí) 繼電器閉合，外部繼電器閉合，外部24VDC24VDC通過(guò)繼電器輸入到通過(guò)繼電

22、器輸入到CNCCNC輸入輸入 端，否則外部端，否則外部24VDC24VDC無(wú)法輸入到無(wú)法輸入到CNCCNC輸入端。輸入端。留意：留意：PULSE+PULSE+與與CW+CW+，PULSE-PULSE-與與CW-CW-，DIR-DIR-與與CCW-CCW-對(duì)應(yīng)同一對(duì)應(yīng)同一 個(gè)接線口，按控制方式不同給出的兩種定義名稱。個(gè)接線口，按控制方式不同給出的兩種定義名稱。 轉(zhuǎn)子每步轉(zhuǎn)過(guò)的空間機(jī)械角度，即步距角為 =360/Z*N其中 Z-轉(zhuǎn)子齒數(shù)，N-運(yùn)行拍數(shù)。 步進(jìn)電機(jī)每走一步，轉(zhuǎn)子實(shí)際的角位移與設(shè)計(jì)的步距角存在有步距誤差。連續(xù)走若干步時(shí)，上述誤差形成累積值。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一圈后，回至上一轉(zhuǎn)的穩(wěn)定位置，因此步進(jìn)

23、電機(jī)步距的誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累。 步進(jìn)電機(jī)步距的積累誤差，是指一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)步距積累誤差的最大值，步距誤差和積累誤差通常用度、分或者步距角的百分比表示。影響步距誤差和積累誤差的主要因素有: 齒與磁極的分度精度；鐵心迭壓及裝配精度；各相矩角特性之間差別的大??；氣隙的不均勻程度等。五、五、 步進(jìn)電機(jī)的主要特性：步進(jìn)電機(jī)的主要特性：1 1、 步距角和步距誤差：步距角和步距誤差： 所謂靜態(tài)是指電機(jī)不改變通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的工作狀態(tài)。空載時(shí)，步進(jìn)電杌某相通以直流電流時(shí)，該相對(duì)應(yīng)的定、轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子無(wú)轉(zhuǎn)矩輸出。如在電機(jī)軸上加一順時(shí)針?lè)较虻呢?fù)載轉(zhuǎn)矩，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子則按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，稱為失調(diào)角,這時(shí)

24、轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩T與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等。矩角特性是描述步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角之間關(guān)系的曲線，或稱為靜轉(zhuǎn)矩特性。T0步進(jìn)電機(jī)矩角特性2 2、靜態(tài)矩角特性和最大靜轉(zhuǎn)矩特性、靜態(tài)矩角特性和最大靜轉(zhuǎn)矩特性矩頻特性是用來(lái)描述步進(jìn)電機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩寫連續(xù)運(yùn)行頻率之間的關(guān)系曲線。矩頻特性曲線上每一頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩除了和步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及材料有關(guān)外，還寫步進(jìn)電機(jī)繞組連接、驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電壓有密切的關(guān)系。下圖是混合式步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)的典型的矩頻特性曲線。T0Nm繞組并聯(lián)繞組并聯(lián)繞組串聯(lián)繞組串聯(lián)f 步進(jìn)電機(jī)矩頻特性3 3、步進(jìn)電機(jī)矩頻特性：、步進(jìn)電機(jī)矩頻特性：4、測(cè)定步進(jìn)電機(jī)的空載起動(dòng)

25、頻率: 拆去光電編碼器,讓步進(jìn)電機(jī)空載,在步進(jìn)電機(jī)軸伸處作一標(biāo)記,由世紀(jì)星設(shè)置步進(jìn)電機(jī)整數(shù)轉(zhuǎn)的位移(例如1.轉(zhuǎn)脈沖數(shù)/轉(zhuǎn))和速度,且加減速時(shí)間常數(shù)也設(shè)置為零.步進(jìn)電機(jī)處于鎖定狀態(tài)下,執(zhí)行上述命令,步進(jìn)電機(jī)突然起動(dòng)并突然停止,從軸伸標(biāo)記判斷步進(jìn)電機(jī)是否失步.若起動(dòng)成功,則提高速度參數(shù)再測(cè)試,直至某一臨界速度,并由此速度換算為步數(shù)/秒,即為電機(jī)的空載起動(dòng)頻率. 5、啟動(dòng)慣頻特性 起 動(dòng) 慣 頻 特 性 f（ H z） JL 0 在負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML=0的條件下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)突然啟動(dòng)，不丟步地進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)所允許的最高啟動(dòng)頻率，稱為啟動(dòng)頻率或突跳頻率，超過(guò)此值就不能正常啟動(dòng)。啟動(dòng)頻率與機(jī)械系統(tǒng)的

26、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)，包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加上其它運(yùn)動(dòng)部件折算至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。下圖表示啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系。隨著負(fù)載慣量的增加，起動(dòng)頻率下降。若同時(shí)存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML；則起動(dòng)頻率將進(jìn)一步降低。在實(shí)際應(yīng)用中，由于ML的存在，可采用的啟動(dòng)頻率要比慣頻特性還要低。本驅(qū)動(dòng)器提供2-256細(xì)分，在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的原理是通過(guò)改變相鄰A，B電流的大小，以改變合成磁場(chǎng)的夾角來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。 可以講細(xì)分驅(qū)動(dòng)器是將脈沖拍數(shù)進(jìn)行細(xì)分或?qū)⑿D(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行數(shù)字化處理。是將磁場(chǎng)進(jìn)行細(xì)分，其控制精度取決于步進(jìn)電機(jī)自身精度的高低。不過(guò)也

27、可根據(jù)不同廠家的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行修正，但這不是一般驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)廠家所能做到的。因此細(xì)分驅(qū)動(dòng)器往往用在減少噪音和提高電機(jī)軸輸出的平穩(wěn)性上。6 6、 M535 M535步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)置1按驅(qū)動(dòng)器前面板表格將細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為16,將電機(jī)設(shè)置為57HS13步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的額定電流.撥碼開(kāi)關(guān)細(xì)分?jǐn)?shù) SW5SW6 SW7 SW8 2 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 0 0 1 1 1 1 8 1 1 1 1 0 0 1 1 16 1 1 0 0 0 0 1 1 32 1 1 1 1 1 1 0 0 64 1 1 0 0 1 1 0 0 128 1 1 1 1 0 0 0 0 25

28、6 1 1 0 0 0 0 0 02）.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電流選擇，撥碼開(kāi)關(guān)1、2、3可以選擇驅(qū)動(dòng)器的電流大小，下表不同的撥碼方式對(duì)應(yīng)的電流大小也不同，通過(guò)下表可以看出其對(duì)應(yīng)關(guān)系，撥碼開(kāi)關(guān) 電流 SW1 SW2 SW3 1.3 1 1 1 1.6 0 1 1 1.9 1 0 1 2.2 0 0 1 2.5 1 1 0 2.9 0 1 0 3.2 1 0 0 3.5 0 0 0 步進(jìn)電機(jī)由于靜止時(shí)的電流很大，所以一般驅(qū)動(dòng)器都提供半流功能， （ 1）.首先將半流功能打開(kāi)，讓驅(qū)動(dòng)器帶電的情況下靜止30分 鐘，測(cè)出此時(shí)的電機(jī)溫度，并記錄下來(lái) （ 2）.待電機(jī)冷卻后，將半流功能關(guān)閉，讓驅(qū)動(dòng)器帶電的情況 下

29、靜止30分鐘，測(cè)出此時(shí)的電機(jī)溫度，并記錄下來(lái)，與 上次所測(cè)的溫度進(jìn)行比較7、半流功能六、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題六、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題 步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)請(qǐng)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)請(qǐng)參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功頻振動(dòng)，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對(duì)于步進(jìn)角為能。比如對(duì)于步進(jìn)角為1.8 的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4，那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每，那么電機(jī)

30、的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個(gè)脈沖個(gè)脈沖0.45，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.45，還取，還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難家的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制?？刂?。1 1、細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度、細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度? ? 步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來(lái)克服：A.如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過(guò)改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開(kāi)共振區(qū)；B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器，這是最常用的、最簡(jiǎn)便的方法

31、；C.換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步進(jìn)電機(jī)；D.換成交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高；E.在電機(jī)軸上加磁性阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。 2 2、如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)、如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的振動(dòng)和噪聲時(shí)的振動(dòng)和噪聲? ? 如果由兩相驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，連接時(shí)可以采用串如果由兩相驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用; ; 串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合使用，此串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合使用，此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器

32、輸出電流為電機(jī)相電流的0.70.7倍，倍，因而電機(jī)發(fā)熱小；因而電機(jī)發(fā)熱小； 并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用又并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用又稱高速接法），所需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相稱高速接法），所需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的電流的1.41.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大。倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大。 3 3、二、二/ /四相混合式步進(jìn)電機(jī)的使用四相混合式步進(jìn)電機(jī)的使用 將步進(jìn)電機(jī)定子繞改為并聯(lián)接法注：繞組并聯(lián)后,應(yīng)將步進(jìn)電機(jī)的電流設(shè)置增大一倍,才不至于降低了低頻段的輸出轉(zhuǎn)矩。）A+A-B+B-A+A-C-CB+B-D-D4、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱及處理對(duì)策 步進(jìn)電機(jī)作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件，在運(yùn)動(dòng)

33、控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。許多用戶朋友在使用步進(jìn)電機(jī)的時(shí)候，感覺(jué)電機(jī)工作時(shí)有較大的發(fā)熱。 實(shí)際上發(fā)熱是步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)普遍現(xiàn)象，但怎樣的發(fā)熱程度才算正常，以及如何盡量減小步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱呢？1） 步進(jìn)電機(jī)為什么會(huì)發(fā)熱 對(duì)于各種步進(jìn)電機(jī)而言，內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。 繞組有電阻，通電會(huì)產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說(shuō)的銅損， 鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。 銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，從而影響電機(jī)的效率。 步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也

34、隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。 電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級(jí)。 內(nèi)部絕緣性能在高溫下130度以上才會(huì)被破壞。所以只要內(nèi)部不超過(guò)130度，電機(jī)便不會(huì)損壞，而這時(shí)表面溫度會(huì)在90度以下。 步進(jìn)電機(jī)表面溫度在70-80度都是正常的。簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量方法有用點(diǎn)溫計(jì)的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上。2步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍：步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍：3步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況：步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況： 采用恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)在靜態(tài)和低采用恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)在靜態(tài)和低速下，電流會(huì)維持相對(duì)恒定，以保持恒力矩輸速下，電

35、流會(huì)維持相對(duì)恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機(jī)內(nèi)部反電勢(shì)升高，出。速度高到一定程度，電機(jī)內(nèi)部反電勢(shì)升高，電流將逐步下降，力矩也會(huì)下降。因此，因銅電流將逐步下降，力矩也會(huì)下降。因此，因銅損帶來(lái)的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低損帶來(lái)的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時(shí)一般發(fā)熱高，高速時(shí)發(fā)熱低。但是鐵損速時(shí)一般發(fā)熱高，高速時(shí)發(fā)熱低。但是鐵損雖然占的比例較小變化的情況卻不盡然，雖然占的比例較小變化的情況卻不盡然，而電機(jī)整個(gè)的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是而電機(jī)整個(gè)的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。一般情況。 電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會(huì)影響電機(jī)的壽命，對(duì)大多數(shù)客戶來(lái)說(shuō)沒(méi)必要理會(huì)。 但是，嚴(yán)

36、重的發(fā)熱會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。如： 電機(jī)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化； 會(huì)影響電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，高速會(huì)容易失步； 有些場(chǎng)合不允許電機(jī)的過(guò)度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測(cè)試設(shè)備等。因此對(duì)電機(jī)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制。4發(fā)熱帶來(lái)的影響：發(fā)熱帶來(lái)的影響： 5 5如何減少電機(jī)的發(fā)熱如何減少電機(jī)的發(fā)熱 減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損。 減少銅損有兩個(gè)方向： 減少電阻和電流，這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī)，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。 對(duì)于已經(jīng)選定的電機(jī)，則應(yīng)充分利用驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機(jī)功能，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流，后者干脆將電流切斷

37、。 細(xì)分驅(qū)動(dòng)器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機(jī)發(fā)熱也會(huì)較少。 減少鐵損的辦法不多，電壓等級(jí)與之有關(guān)，高壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)雖然會(huì)帶來(lái)高速特性的提升，但也帶來(lái)發(fā)熱的增加。所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí)，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo) 1.電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn) 1） 驅(qū)動(dòng)器無(wú)供電電壓 2） 驅(qū)動(dòng)器保險(xiǎn)絲熔斷 3） 驅(qū)動(dòng)器報(bào)警(過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流、過(guò)熱) 4） 驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連線斷線 5） 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng) 6） 驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)被封鎖 7） 接口信號(hào)線接觸不良 8） 驅(qū)動(dòng)器電路故障 9） 電機(jī)卡死或者出現(xiàn)故障 10電動(dòng)機(jī)生銹 11指令脈沖太窄、頻率過(guò)高、脈沖電平太低七、步進(jìn)電機(jī)常見(jiàn)故障及分析： 2.電機(jī)起動(dòng)

38、后堵轉(zhuǎn) 1指令頻率太高 2負(fù)載轉(zhuǎn)矩太大 3加速時(shí)間太短 4負(fù)載慣量太大 5電源電壓降低 3. 3.電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有抖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有抖動(dòng) 1 1） 指令脈沖不均勻指令脈沖不均勻 2 2） 指令脈沖太窄指令脈沖太窄 3 3） 指令脈沖電平不正確指令脈沖電平不正確 4 4） 指令脈沖電平與驅(qū)動(dòng)器不匹配指令脈沖電平與驅(qū)動(dòng)器不匹配 5 5） 脈沖信號(hào)存在噪聲脈沖信號(hào)存在噪聲 6 6） 脈沖頻率與機(jī)械發(fā)生共振脈沖頻率與機(jī)械發(fā)生共振 4. 4. 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不規(guī)則，正反轉(zhuǎn)地?fù)u擺電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不規(guī)則，正反轉(zhuǎn)地?fù)u擺 1） 指令脈沖頻率與電機(jī)發(fā)生共振指令脈沖頻率與電機(jī)發(fā)生共振 2） 外部干擾外部干擾 5. 5. 電

39、機(jī)定位不準(zhǔn)電機(jī)定位不準(zhǔn) 1） 加減速時(shí)間太小 2） 存在干擾噪聲 3系統(tǒng)屏蔽不良 6 . 電機(jī)過(guò)熱：電機(jī)過(guò)熱： 1） 工作環(huán)境過(guò)于惡劣，環(huán)境溫度過(guò)高工作環(huán)境過(guò)于惡劣，環(huán)境溫度過(guò)高 2） 參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過(guò)大，超過(guò)參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過(guò)大，超過(guò)相電流相電流 3） 電壓過(guò)高電壓過(guò)高 7. 工作過(guò)程中停車： 1） 驅(qū)動(dòng)電源故障 2） 電動(dòng)機(jī)線圈匝間短路或接地 3） 繞組燒壞 4） 脈沖發(fā)生電路故障 5） 雜物卡住 8. 噪聲大 1） 電機(jī)運(yùn)行在低頻區(qū)或共振區(qū) 2） 純慣性負(fù)載、短程序、正反轉(zhuǎn)頻繁 3） 混合式或永磁式轉(zhuǎn)子磁鋼退磁后以單 步運(yùn)行或在失步區(qū) 9. 失步或者多步 1） 負(fù)載過(guò)大，超過(guò)電

40、動(dòng)機(jī)的承載能力 2） 負(fù)載忽大忽小 3） 負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大，啟動(dòng)時(shí)失步、停車時(shí) 過(guò)沖 4） 傳動(dòng)間隙大小不均 5） 傳動(dòng)間隙產(chǎn)生的零件有彈性變形 6） 電動(dòng)機(jī)工作在震蕩失步區(qū) 7） 電路總清零使用不當(dāng) 8） 干擾 9） 定、轉(zhuǎn)子相檫 10. 無(wú)力或者是出力降低無(wú)力或者是出力降低 1） 驅(qū)動(dòng)電源故障驅(qū)動(dòng)電源故障 2） 電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部發(fā)生錯(cuò)誤電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部發(fā)生錯(cuò)誤 3） 電動(dòng)機(jī)繞組碰到機(jī)殼，發(fā)生相間短路或電動(dòng)機(jī)繞組碰到機(jī)殼，發(fā)生相間短路或者者 線頭脫落線頭脫落 4） 電動(dòng)機(jī)軸斷電動(dòng)機(jī)軸斷 5） 電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙過(guò)大電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙過(guò)大 6） 電源電壓過(guò)低電源電壓過(guò)低 11.不

41、能啟動(dòng) 1） 工作方式不對(duì) 2） 驅(qū)動(dòng)電路故障 3） 遙控時(shí)，線路壓降過(guò)大 4） 安裝不正確，或電動(dòng)機(jī)本身軸承、止口等故障使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 5） N 、S極接錯(cuò) 6） 長(zhǎng)期在潮濕場(chǎng)所存放，造成電動(dòng)機(jī)部分生銹八、步進(jìn)電機(jī)的選擇八、步進(jìn)電機(jī)的選擇 步進(jìn)電機(jī)有步距角涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。 電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的 最最小分辨率當(dāng)量換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走小分辨率當(dāng)量換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此多少角度包括減速）。電機(jī)的步距

42、角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.360.36度度/0.72/0.72度五相電機(jī)）、度五相電機(jī)）、0.90.9度度/1.8/1.8度二、四相電機(jī)）、度二、四相電機(jī)）、1.51.5度度/3/3度度 （三相電機(jī)等。（三相電機(jī)等。 1 1、步距角的選擇、步距角的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩和摩

43、擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)一般由低速擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)一般由低速時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-32-3倍內(nèi)好，倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)幾何尺寸）下來(lái)幾何尺寸） 2 2靜力矩的選擇靜力矩的選擇 靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩

44、頻特性曲線圖，判運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓）斷電機(jī)的電流參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓） 供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流I I來(lái)確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取來(lái)確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取I I 的的1.11.11.31.3倍；如果采用開(kāi)關(guān)電源，電源電流倍；如果采用開(kāi)關(guān)電源，電源電流一般可取一般可取I I 的的1.51.52.02.0倍。倍。3 3電流的選擇電流的選擇4力矩與功率換算 步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下： P=

45、M =2n/60 P=2nM/60 其P為功率單位為瓦，為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓米 P=2fM/400(半步工作） 其中f為每秒脈沖數(shù)簡(jiǎn)稱PPS) 5電壓的確定電壓的確定混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍比如是一個(gè)較寬的范圍比如IM483的供電電壓為的供電電壓為1248VDC），電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作），電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來(lái)選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來(lái)選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注高或響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓

46、的紋波不能超過(guò)驅(qū)動(dòng)器的最大輸入意電源電壓的紋波不能超過(guò)驅(qū)動(dòng)器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。6 6應(yīng)用中的注意點(diǎn)應(yīng)用中的注意點(diǎn) （2 2步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步 狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。（1 1步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合-每分鐘轉(zhuǎn)速不超每分鐘轉(zhuǎn)速不超 過(guò)過(guò)10001000轉(zhuǎn)，（轉(zhuǎn)，（0.90.9度時(shí)度時(shí)6666PPS)6666PPS)，最好在，最好在1000-1000- 3000PPS(0.9 3000PPS(0.9度間使用，可通過(guò)減速裝置使其度間使用，可通過(guò)減速裝置使其 在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高

47、，噪音低。在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高，噪音低。 （3 3只有標(biāo)稱為只有標(biāo)稱為12V12V電壓的電機(jī)使用電壓的電機(jī)使用12V12V外，其他外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動(dòng)電壓伏值電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動(dòng)電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)電壓建議：器選擇驅(qū)動(dòng)電壓建議：57BYG57BYG采用直流采用直流24V-24V-36V36V，86BYG86BYG采用直流采用直流50V,110BYG50V,110BYG采用高于直流采用高于直流80V80V），當(dāng)然），當(dāng)然1212伏的電壓除伏的電壓除12V12V恒壓驅(qū)動(dòng)外也可恒壓驅(qū)動(dòng)外也可以采用其他驅(qū)動(dòng)電源，以采用其他驅(qū)動(dòng)電源， 不過(guò)要考慮溫升。不過(guò)要考慮溫升。 （4 4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號(hào)電機(jī)。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號(hào)電機(jī)。 （6 6高精度時(shí)，應(yīng)通過(guò)機(jī)械減速、提高電機(jī)高精度時(shí)，應(yīng)通過(guò)機(jī)械減速、提高電機(jī) 速度速度, ,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動(dòng)器來(lái)解決，也或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動(dòng)器來(lái)解決，也 可以采用可