步進電機常見故障及處理

優(yōu)選步進電機常見故障及處理目前一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點華中數(shù)控一、步進電機常用術語二、步進電機的分類三、工作原理四、步進電機的驅動電路、控制方式及接線五、步進電機的主要特性：六、步進電機常見問題七、步進電機常見故障及分析：八、步進電機的選擇主要內容目前二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點產生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示

完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或導電狀態(tài)用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.1、步進電機的靜態(tài)指標術語

華中數(shù)控華中數(shù)控一、步進電機常用術語相數(shù)：拍數(shù)：目前三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

電機在不通電狀態(tài)下，電機轉子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）對應一個脈沖信號，電機轉子轉過的角位移用θ表示。θ=360度/（轉子齒數(shù)J*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉子齒為50齒電機為例：

四拍運行時步距角為：

θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步）八拍運行時步距角：

θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）華中數(shù)控步距角：定位轉矩：目前四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩。雖然靜轉矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉子間的氣隙有關，但過份采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。華中數(shù)控華中數(shù)控靜轉矩：目前五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點2、步進電機動態(tài)指標及術語：

步進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：

誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應在5%之內，八拍運行時應在15%以內。

電機運轉時運轉的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。華中數(shù)控步距角精度：失步：目前六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，采用細分驅動是不能解決的。

電機在某種驅動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。失調角：最大空載起動頻率：華中數(shù)控目前七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

電機在某種驅動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。

電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。最大空載的運行頻率：運行矩頻特性：華中數(shù)控目前八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

步進電機均有固定的共振區(qū)域

電機驅動電壓越高，電機電流越大，負載越輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然。為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應偏移共振區(qū)較多。

當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或()時為正轉，通電時序為DA-CA-BC-AB或()時為反轉。電機的共振點：電機正反轉控制：華中數(shù)控華中數(shù)控目前九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等

電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。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，曲線與負載的交點為負載的最大速度點。要使平均電流大，盡可能提高驅動電壓，使采用小電感大電流的電機。華中數(shù)控目前十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點二、步進電機的分類：按轉矩產生的原理可分為:

1.反應式步進電機;2.永磁式步進電機;3.混合式步進電機；從電流的極性上可分為:

1.單極性步進電機;2.雙極性步進電機華中數(shù)控目前十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

從控制繞組數(shù)量上可分為:

1.二相步進電機;2.三相步進電機;3.四相步進電機;4.五相步進電機;5.六相步進電機；

從運動的型式上可分為：

1.旋轉步進電機。2.直線步進電機。3.平面步進電機。華中數(shù)控目前十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點步進電動機是一種將電脈沖信號轉換成機械角位移的電磁機械裝置。

具有較好的定位精度，無漂移和無積累定位誤差的優(yōu)點，能跟蹤一定頻率范圍的脈沖列，

可作同步電動機使用，廣泛地應用于各種小型自動化設備及儀器。華中數(shù)控三、工作原理目前十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點1、永磁步進電機的結構原理（勵磁式）永磁步進電機的結構原理華中數(shù)控目前十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點2、反應式步進電機工作原理

(a)(b)

反應式步進電機結構原理圖

華中數(shù)控目前十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點下面以反應式步進電機為例說明步進電機的結構和工作原理。三相反應式步進電動機的原理結構圖如下：ABCIAIBIC

定子內圓周均勻分布著六個磁極，磁極上有勵磁繞組，每兩個相對的繞組組成一相。轉子有四個齒。定子轉子目前十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點1)三相單三拍CA'BB'C'A3412

A相繞組通電，B、C相不通電。由于在磁場作用下，轉子總是力圖旋轉到磁阻最小的位置，故在這種情況下，轉子必然轉到左圖所示位置：1、3齒與A、A′極對齊。目前十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點CA'BB'C'A3412

同理，B相通電時，轉子會轉過30角，2、4齒和B、B′

磁極軸線對齊；當C相通電時，轉子再轉過30角，1、3齒和C′、C磁極軸線對齊。1C'342CA'BB'A目前十八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

這種工作方式下，三個繞組依次通電一次為一個循環(huán)周期，一個循環(huán)周期包括三個工作脈沖，所以稱為三相單三拍工作方式。

按ABCA……的順序給三相繞組輪流通電，轉子便一步一步轉動起來。每一拍轉過30°(步距角)，每個通電循環(huán)周期(3拍)轉過90°(一個齒距角)。2)三相六拍按AABBBCC

CA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特性。目前十九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通電，轉子1、3齒與A、A'對齊。

A、B相同時通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉子轉過15，到達左圖所示位置。目前二十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點CA'BB'C'A3412

B相通電，轉子2、4齒與B、B′對齊,又轉過15。3412CA'BB'C'A

B、C相同時通電，C'、C

磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉子再轉過15。目前二十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下：AABBBCC

CA，每個循環(huán)周期分為六拍。每拍轉子轉過15（步距角），一個通電循環(huán)周期(6拍)轉子轉過90(齒距角)。與單三拍相比，六拍驅動方式的步進角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。3.三相雙三拍按ABBCCA的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時通電。目前二十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點AB通電CA'BB'C'A3412BC通電3412CA'BB'C'ACA通電CA'BB'C'A3412與單三拍方式相似，雙三拍驅動時每個通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉子轉過30(步距角)，一個通電循環(huán)周期(3拍)轉子轉過90(齒距角)。目前二十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

從以上對步進電機三種驅動方式的分析可得步距角計算公式：—步距角Zr

—轉子齒數(shù)m—每個通電循環(huán)周期的拍數(shù)實用步進電機的步距角多為3和1.5

。為了獲得小步距角，電機的定子、轉子都做成多齒的，目前二十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點結構：

華中數(shù)控目前二十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點3、混合式步進電機原理：

二相混合式步進電機結構原理圖華中數(shù)控目前二十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點四、步進電機的驅動電路、控制方式及接線1、驅動電路：步進電機繞組的驅動電路:單極性電流一般采用下圖<a>雙管串聯(lián)電路;雙極性電流一般采用下圖<b>的H橋電路;三相混合式步進電機則采用三相逆變橋電路,見下圖<c>.華中數(shù)控目前二十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點2、進電動機繞組電流控制電路

華中數(shù)控目前二十八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點3、控制方式：

步進電機的控制方式一般可分為開環(huán)控制和反饋補償閉環(huán)控制,見下圖a和下圖b.步進電機控制方式方向脈沖步進電機驅動器步進電機工作臺(a)開環(huán)控制比較、補償脈沖脈沖混合器步進電機驅動器步進電機指令工作臺位置測量(b)反饋補償閉環(huán)控制華中數(shù)控目前二十九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點4、步進電機的接線圖華中數(shù)控華中數(shù)控目前三十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點步進電機與控制器連接框圖流-+12345614715819210311412513世紀星HNC-21XS30A+A-B+B-Z+Z-+5V+5VGNDGNDCP+CP-DIR+DIR-PUL+PUL-DIR+DIR-P1P2步進驅動器MS535BDACBDAC電機57HS13混合步進電機A+A-B+B-

AC30V華中數(shù)控目前三十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點華中數(shù)控華中數(shù)控百格拉公司步進電機WD3-007的面板接線

目前三十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點控制信號說明：PULSE：脈沖信號輸入端，每一個脈沖的上升沿使電動機轉動一步。DIR：方向信號輸入端，如“DIR”為低電平，電機按順時針方向旋轉；“DIR”為高電平電機按逆時針方向旋轉。CW：

正轉信號，每個脈沖使電機正向轉動一步。CCW：反轉信號，每個脈沖使電機反向轉動一步。華中數(shù)控華中數(shù)控目前三十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點RESET：復位信號，如復位信號為低電平時,輸入脈沖信號起作用，如果復位信號為高電平時就禁止任何有效的脈沖，輸入信號無效，電機無保持扭矩。READDY:

輸入報警信號：READY是繼電器開關，當驅動器正常工作時繼電器閉合，當驅動器工作異常時繼電器斷開。繼電器允許最高輸入電壓和電流是：35VDC，10mA≤I≤200mA，電阻性負載。如用該繼電器，要把他串聯(lián)到CNC的某輸入端。當驅動器正常工作時繼電器閉合，外部24VDC通過繼電器輸入到CNC輸入端，否則外部24VDC無法輸入到CNC輸入端。

注意：PULSE+與CW+，PULSE-與CW-，DIR-與CCW-對應同一個接線口，按控制方式不同給出的兩種定義名稱。華中數(shù)控目前三十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

轉子每步轉過的空間機械角度，即步距角β為

β=360°/Z*N

其中Z-轉子齒數(shù)，N-運行拍數(shù)。步進電機每走一步，轉子實際的角位移與設計的步距角存在有步距誤差。連續(xù)走若干步時，上述誤差形成累積值。轉子轉過一圈后，回至上一轉的穩(wěn)定位置，因此步進電機步距的誤差不會長期積累。步進電機步距的積累誤差，是指一轉范圍內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。華中數(shù)控五、步進電機的主要特性：1、步距角和步距誤差：目前三十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點所謂靜態(tài)是指電機不改變通電狀態(tài)，轉子不動時的工作狀態(tài)?？蛰d時，步進電杌某相通以直流電流時，該相對應的定、轉子齒對齊，這時轉子無轉矩輸出。如在電機軸上加一順時針方向的負載轉矩，步進電機轉子則按順時針方向轉過一個小角度θ，稱為失調角,這時轉子電磁轉矩T與負載轉矩相等。矩角特性是描述步進電機穩(wěn)態(tài)時，電磁轉矩與失調角θ之間關系的曲線，或稱為靜轉矩特性。T0步進電機矩角特性華中數(shù)控2、靜態(tài)矩角特性和最大靜轉矩特性目前三十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點矩頻特性是用來描述步進電機連續(xù)穩(wěn)定運行時輸出轉矩寫連續(xù)運行頻率之間的關系曲線。矩頻特性曲線上每一頻率所對應的轉矩稱為動態(tài)轉矩。動態(tài)轉矩除了和步進電機結構及材料有關外，還寫步進電機繞組連接、驅動電路、驅動電壓有密切的關系。下圖是混合式步進電機連續(xù)運行時的典型的矩頻特性曲線。T0Nm繞組并聯(lián)繞組串聯(lián)f步進電機矩頻特性華中數(shù)控3、步進電機矩頻特性：目前三十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點4、測定步進電機的空載起動頻率:拆去光電編碼器,讓步進電機空載,在步進電機軸伸處作一標記,由世紀星設置步進電機整數(shù)轉的位移(例如1...轉×脈沖數(shù)/轉)和速度,且加減速時間常數(shù)也設置為零.步進電機處于鎖定狀態(tài)下,執(zhí)行上述命令,步進電機突然起動并突然停止,從軸伸標記判斷步進電機是否失步.若起動成功,則提高速度參數(shù)再測試,直至某一臨界速度,并由此速度換算為步數(shù)/秒,即為電機的空載起動頻率.華中數(shù)控目前三十八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

5、啟動慣頻特性在負載轉矩ML=0的條件下，步進電動機由靜止狀態(tài)突然啟動，不丟步地進入正常運行狀態(tài)所允許的最高啟動頻率，稱為啟動頻率或突跳頻率，超過此值就不能正常啟動。啟動頻率與機械系統(tǒng)的轉動慣量有關，包括步進電動機轉子的轉動慣量，加上其它運動部件折算至步進電動機軸上的轉動慣量。下圖表示啟動頻率與負載轉動慣量之間的關系。隨著負載慣量的增加，起動頻率下降。若同時存在負載轉矩ML；則起動頻率將進一步降低。在實際應用中，由于ML的存在，可采用的啟動頻率要比慣頻特性還要低。華中數(shù)控目前三十九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點本驅動器提供2-256細分，在步進電機步距角不能滿足使用的條件下，可采用細分驅動器來驅動步進電機，細分驅動器的原理是通過改變相鄰（A，B）電流的大小，以改變合成磁場的夾角來控制步進電機運轉的。

可以講細分驅動器是將脈沖拍數(shù)進行細分或將旋轉磁場進行數(shù)字化處理。是將磁場進行細分，其控制精度取決于步進電機自身精度的高低。不過也可根據(jù)不同廠家的步進電機進行修正，但這不是一般驅動器生產廠家所能做到的。因此細分驅動器往往用在減少噪音和提高電機軸輸出的平穩(wěn)性上。華中數(shù)控6、M535步進電機驅動器細分設置目前四十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點1）按驅動器前面板表格將細分數(shù)設置為16,將電機設置為57HS13步進電動機的額定電流.撥碼開關細分數(shù)

SW5SW6

SW7

SW821111410118110116100132111064101012811002561000華中數(shù)控目前四十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點2）.步進電機驅動器的電流選擇，撥碼開關1、2、3可以選擇驅動器的電流大小，下表不同的撥碼方式對應的電流大小也不同，通過下表可以看出其對應關系，撥碼開關電流

SW1

SW2

SW31.31111.60111.91012.20012.51102.90103.21003.5000華中數(shù)控目前四十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點步進電機由于靜止時的電流很大，所以一般驅動器都提供半流功能，

（1）.首先將半流功能打開，讓驅動器帶電的情況下靜止30分鐘，測出此時的電機溫度，并記錄下來

（2）.待電機冷卻后，將半流功能關閉，讓驅動器帶電的情況下靜止30分鐘，測出此時的電機溫度，并記錄下來，與上次所測的溫度進行比較7、半流功能華中數(shù)控目前四十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點六、步進電機常見問題

步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術（請參考有關文獻），其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對于步進角為1.8°

的兩相混合式步進電機，如果細分驅動器的細分數(shù)設置為4，那么電機的運轉分辨率為每個脈沖0.45°，電機的精度能否達到或接近0.45°，還取決于細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大；細分數(shù)越大精度越難控制。1、細分驅動器的細分數(shù)是否能代表精度?目前四十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來克服：

A.如步進電機正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區(qū)；

B.采用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法；

C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；

D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；

E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。

2、如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲?華中數(shù)控目前四十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點如果由兩相驅動器來驅動，連接時可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機接成兩相使用;串聯(lián)接法一般在電機轉速較低的場合使用，此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍，因而電機發(fā)熱?。徊⒙?lián)接法一般在電機轉速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅動器輸出電流為電機相電流的1.4倍，因而電機發(fā)熱較大。華中數(shù)控

3、二/四相混合式步進電機的使用目前四十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點將步進電機定子繞改為并聯(lián)接法（注：繞組并聯(lián)后,應將步進電機的電流設置增大一倍,才不至于降低了低頻段的輸出轉矩。）A+A-B+B-A+A-C-CB+B-D-D華中數(shù)控目前四十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點4、步進電機發(fā)熱及處理對策

步進電機作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件，在運動控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。許多用戶朋友在使用步進電機的時候，感覺電機工作時有較大的發(fā)熱。實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現(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電機發(fā)熱呢？

華中數(shù)控目前四十八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點1）

步進電機為什么會發(fā)熱

對于各種步進電機而言，內部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。步進電機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，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

華中數(shù)控目前四十九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

電機發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下（130度以上）才會被破壞。所以只要內部不超過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上。2）步進電機發(fā)熱的合理范圍：目前五十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點3）步進電機發(fā)熱隨速度變化的情況：

采用恒流驅動技術時，步進電機在靜態(tài)和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機內部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關了。靜態(tài)和低速時一般發(fā)熱高，高速時發(fā)熱低。但是鐵損（雖然占的比例較小）變化的情況卻不盡然，而電機整個的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。

華中數(shù)控目前五十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命，對大多數(shù)客戶來說沒必要理會。但是，嚴重的發(fā)熱會帶來一些負面影響。如：電機內部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化；

會影響電機的動態(tài)響應，高速會容易失步；

有些場合不允許電機的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設備等。因此對電機的發(fā)熱應當進行必要的控制。4）發(fā)熱帶來的影響：

華中數(shù)控目前五十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點5）如何減少電機的發(fā)熱

減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損。

減少銅損有兩個方向：減少電阻和電流，這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經選定的電機，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。細分驅動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發(fā)熱也會較少。

減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關，高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。所以應當選擇合適的驅動電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標

華中數(shù)控目前五十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

1.電機不運轉

1）驅動器無供電電壓2）驅動器保險絲熔斷3）驅動器報警(過電壓、欠電壓、過電流、過熱)4）驅動器與電機連線斷線5）系統(tǒng)參數(shù)設置不當6）驅動器使能信號被封鎖7）接口信號線接觸不良8）驅動器電路故障9）電機卡死或者出現(xiàn)故障10）電動機生銹11）指令脈沖太窄、頻率過高、脈沖電平太低七、步進電機常見故障及分析：目前五十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點2.電機起動后堵轉

1）指令頻率太高2）負載轉矩太大3）加速時間太短4）負載慣量太大5）電源電壓降低華中數(shù)控目前五十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

3.電機運轉不均勻，有抖動1）指令脈沖不均勻2）指令脈沖太窄3）指令脈沖電平不正確4）指令脈沖電平與驅動器不匹配5）脈沖信號存在噪聲6）脈沖頻率與機械發(fā)生共振華中數(shù)控目前五十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

4.電機運轉不規(guī)則，正反轉地搖擺

1）指令脈沖頻率與電機發(fā)生共振2）外部干擾

5.電機定位不準

1）加減速時間太小2）存在干擾噪聲3）系統(tǒng)屏蔽不良

華中數(shù)控目前五十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

6.電機過熱：1）工作環(huán)境過于惡劣，環(huán)境溫度過高2）參數(shù)選擇不當，如電流過大，超過相電流3）電壓過高

華中數(shù)控目前五十八頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

7.工作過程中停車：1）驅動電源故障2）電動機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）雜物卡住目前五十九頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

8.噪聲大1）電機運行在低頻區(qū)或共振區(qū)2）純慣性負載、短程序、正反轉頻繁3）混合式或永磁式轉子磁鋼退磁后以單步運行或在失步區(qū)

華中數(shù)控目前六十頁\總數(shù)七十五頁\編于二點9.失步或者多步1）負載過大，超過電動機的承載能力2）負載忽大忽小3）負載的轉動慣量過大，啟動時失步、停車時過沖4）傳動間隙大小不均5）傳動間隙產生的零件有彈性變形6）電動機工作在震蕩失步區(qū)7）電路總清零使用不當8）干擾9）定、轉子相檫華中數(shù)控目前六十一頁\總數(shù)七十五頁\編于二點10.無力或者是出力降低

1）驅動電源故障2）電動機繞組內部發(fā)生錯誤3）電動機繞組碰到機殼，發(fā)生相間短路或者線頭脫落4）電動機軸斷5）電動機定子與轉子之間的氣隙過大6）電源電壓過低華中數(shù)控目前六十二頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

11.不能啟動1）工作方式不對2）驅動電路故障3）遙控時，線路壓降過大4）安裝不正確，或電動機本身軸承、止口等故障使電動機不轉5）N、S極接錯6）長期在潮濕場所存放，造成電動機部分生銹華中數(shù)控目前六十三頁\總數(shù)七十五頁\編于二點八、步進電機的選擇

步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。華中數(shù)控電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度（三相電機）等。1、步距角的選擇華中數(shù)控目前六十四頁\總數(shù)七十五頁\編于二點步進電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動時（一般由低速）時二種負載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負載，恒速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）華中數(shù)控2）靜力矩的選擇華中數(shù)控目前六十五頁\總數(shù)七十五頁\編于二點

靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流（參考驅動電源、及驅動電壓）供電電源電流一般根據(jù)驅動器的輸出相電流I來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取I的1.1～1.3倍；如果采用開關電源，電源電流一般可取I的1.5～2.0倍。3）電流的選擇4）力矩與功率換算

步進電機一般在較大范圍內調速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來衡量，力矩與功率換算如下：P=Ω·MΩ=2π·n/60P=2πnM/60其P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉速，M為力矩單位為牛頓·米P=2πfM/400(半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡稱PPS)華中數(shù)控目前六十六頁\總數(shù)七十五頁\編于二點5）電壓的確定

混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），電源電壓通常根據(jù)電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。

華中數(shù)控華中數(shù)控目前六十七頁\總數(shù)七十五頁\編于二點6）應用中的注意點

（2）步進電機最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動大。（1）步進電機應用于低速場合---每分鐘轉速不超過1000轉，（0.9度時6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低。華中數(shù)控目前六十八