如何避免步進電機失步

　　說起步進電機，對于電氣控制行業(yè)的工程師來說應該再熟悉不過了!它的誤差不會長期積累，能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位，控制比伺服簡單等優(yōu)點，但步進電機精確控制的前提是電機不發(fā)生失步，如何才能避免步進電機失步?

　　步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機。在未發(fā)生失步情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)并不受負載變化的影響，當步進電機接收到一個脈沖信號時，電機就按設定的方向轉(zhuǎn)一個固定的角度(步進角或步距角)，通過控制脈沖數(shù)和脈沖頻率來控制電機角位移量及電機轉(zhuǎn)速從而達到精確的開環(huán)控制。另外，步進電機每走一步所轉(zhuǎn)過的角度與理論步距之間總有一定的誤差，從某一步到任何一步，也總有一定的誤差，但是，步進電機每轉(zhuǎn)一周的步數(shù)相同，在不失步的情況下，其步距誤差不會長期累積。

　　上面提到的都是在不失步的情況，如何才能避免失步呢?首先我們需要知道造成電機失步的因素：

　　1、轉(zhuǎn)子加速度慢于步進電機的旋轉(zhuǎn)磁場;

　　2、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉(zhuǎn)速度;

　　3、電機負載慣性較大;

　　4、步進電機產(chǎn)生共振。

　　轉(zhuǎn)子加速度慢于步進電機的旋轉(zhuǎn)磁場即轉(zhuǎn)子速度低于換相速度時，電機會產(chǎn)生失步，這是因為輸入電機的電能不足，產(chǎn)生的力矩無法使轉(zhuǎn)子速度跟上定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度，從而引起失步。轉(zhuǎn)子平均速度高于定子磁場平均旋轉(zhuǎn)速度，這是定子通電勵磁的時間較長，大于步進所需的時間，轉(zhuǎn)子在步進過程中獲得過多的能量，導致電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩過大從而引起電機越步。

　　以上導致步進電機失步的原因?qū)嵸|(zhì)是步進驅(qū)動器選擇不當而導致，只有選擇正確合適的步進驅(qū)動器才能使步進電機發(fā)揮其控制精確的優(yōu)勢。選擇合適的驅(qū)動器需要根據(jù)電機的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅(qū)動器。對于大轉(zhuǎn)矩電機，盡可能用高電壓型驅(qū)動器，以獲得良好的高速性能。同時對于驅(qū)動電源，很多人直接使用開關電源作為驅(qū)動電源，但是，一般最好不要使用開關電源，特別是大力矩電機，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為，電機工作時是大電感型負載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電源的過載性能不好，會保護關斷，且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時可能造成開關電源和驅(qū)動器的損壞。對于步進電機的驅(qū)動電源，可以用常規(guī)的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源。

　　步進電機產(chǎn)生共振是因為電機接收的脈沖頻率等于步進電機的固有頻率，該頻率與驅(qū)動器的細分有關系。我們一般使用步進電機時，驅(qū)動器的細分能力很重要，共振范圍越小越好。對于電機負載慣性較大是由于電機超載而引起，因此在使用時只需注意不要讓電機過載即可避免。

　　要知道是否過載，我們必須了解電機的負載特性等基本參數(shù)，廣州致遠電子股份有限公司專門為步進、伺服系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性、控制精度、響應時間、負載特性以及電機性能效率等推出一套成熟的測試方案-MPT1000電機測試系統(tǒng)。MPT1000電機測試系統(tǒng)是研發(fā)人員的好幫手，生產(chǎn)廠商質(zhì)量把控的一道閘!