В нормальном режиме работы,шаговый двигательШаг двигателя перемещается на один шаг, т.е. на один шаг вперёд, за каждый полученный управляющий импульс. При непрерывном поступлении управляющих импульсов двигатель вращается непрерывно. Асинхронность шагового двигателя включает в себя потерю шага и перешагивание. При потере шага число шагов, пройденных ротором, меньше числа импульсов; при пересечении шага число шагов, пройденных ротором, больше числа импульсов. Число шагов для одного потерянного шага и перешагивания равно целому числу рабочих тактов. Серьёзная потеря шага приведёт к тому, что ротор останется в одном положении или будет вибрировать вокруг одного положения, а серьёзное перешагивание приведёт к перерегулированию двигателя.
Потеря шага, причина и стратегия
(1) Ускорение ротора медленнее, чем вращающееся магнитное полешаговый двигатель
Объяснение:
Когда ускорение ротора меньше скорости вращения магнитного поля шагового двигателя, то есть меньше скорости изменения фазы, шаговый двигатель генерирует асинхронный ход. Это происходит из-за недостаточной мощности, подводимой к двигателю, и синхронизирующий момент, создаваемый шаговым двигателем, не позволяет скорости ротора следовать за скоростью вращения магнитного поля статора, что и приводит к асинхронному ходу. Поскольку динамический выходной крутящий момент шагового двигателя уменьшается с ростом частоты непрерывной работы, любая рабочая частота выше этой частоты приведет к потере шага. Эта потеря шага указывает на то, что шаговый двигатель не обладает достаточным крутящим моментом и не обладает достаточной тяговой способностью.
Решение:
а) Увеличить электромагнитный крутящий момент, создаваемый самим шаговым двигателем. Это можно сделать в диапазоне номинального тока для увеличения тока возбуждения; в диапазоне высоких частот крутящего момента можно увеличить напряжение возбуждения цепи возбуждения; использовать шаговый двигатель с большим крутящим моментом и т.д.; б) уменьшить крутящий момент, необходимый для преодоления крутящего момента шаговым двигателем. Этого можно добиться, соответствующим образом уменьшив рабочую частоту двигателя для увеличения выходного крутящего момента; установив более длительное время разгона, чтобы ротор получил достаточно энергии.
(2) Средняя скорость ротора выше средней скорости вращения магнитного поля статора.
Объяснение:
Средняя скорость ротора превышает среднюю скорость вращения магнитного поля статора. Когда статор находится под напряжением и возбужден в течение более длительного времени, чем время, необходимое ротору для следующего шага, ротор приобретает слишком много энергии во время шага, что приводит к увеличению выходного крутящего момента, создаваемого шаговым двигателем, что приводит к перешагиванию. При использовании шагового двигателя для привода механизмов, перемещающих груз вверх и вниз, вероятность перешагивания возрастает, поскольку крутящий момент, требуемый двигателем, уменьшается при движении груза вниз.
Решение:
Уменьшите ток возбуждения шагового двигателя, чтобы уменьшить выходной крутящий момент шагового двигателя.
(3) Инерцияшаговый двигательи груз, который он несет
Объяснение:
Из-за инерции самого шагового двигателя и нагрузки, которую он несет, двигатель не может быть запущен и остановлен немедленно во время работы, но при запуске происходит потеря шага и перешагивание при остановке.
Решение:
Благодаря процессу ускорения и замедления, то есть запуску с меньшей скорости, постепенному ускорению до определённой скорости и последующему замедлению до полной остановки. Рациональное и плавное управление ускорением и замедлением является залогом надёжной, эффективной и точной работы шагового привода.
(4) Резонанс шагового двигателя
Объяснение:
Резонанс также является причиной асинхронного хода. При непрерывной работе шагового двигателя, если частота управляющего импульса равна собственной частоте шагового двигателя, возникает резонанс. В течение одного периода управляющего импульса вибрация не успевает достаточно ослабиться, и поступает следующий импульс, поэтому динамическая ошибка вблизи резонансной частоты максимальна и приводит к потере шага шаговым двигателем.
Решение:
Уменьшите ток возбуждения шагового двигателя соответствующим образом; используйте метод разделения тока; используйте методы демпфирования, включая метод механического демпфирования. Все вышеперечисленные методы позволяют эффективно устранить колебания двигателя и избежать явления асинхронности.
(5) Потеря пульса при смене направления
Объяснение:
Показано, что он точен в любом направлении, но накапливает отклонение, как только направление меняется, и чем больше раз оно меняется, тем больше отклонение.
Решение:
Обычный шаговый привод предъявляет определенные требования к сигналам направления и импульса, например: направление сигнала в первом импульсе по переднему или заднему фронту (требования к разным приводам не одинаковы), перед приходом необходимо определить несколько микросекунд, в противном случае будет импульс угла срабатывания и фактическая необходимость поворота в противоположном направлении, и, наконец, явление отказа проявляется в том, что чем больше вы идете более смещенным, тем меньше пробой становится более выраженным, решение в основном заключается в использовании программного обеспечения для изменения логики отправки импульсов Решение в основном заключается в использовании программного обеспечения для изменения логики отправки импульсов или добавления задержки.
(6) Дефекты программного обеспечения
Объяснение:
Процедуры контроля нередко приводят к потере шага, поэтому проверка программы контроля не является проблемой.
Решение:
Некоторое время не удается найти причину проблемы, и инженеры позволяют шаговому двигателю работать в течение определенного периода времени, чтобы повторно найти исходную точку самонаведения.
Время публикации: 19 марта 2024 г.