步進電機(jī)疑難雜症處理(lǐ)
日(rì)期:2013/7/3 14:13:16 浏覽次數: 次
步進電機(jī)疑難雜症處理(lǐ)
如(rú)何有效改善步進電機(jī)的溫升問(wèn)題?
可(kě)依下列步驟作(zuò)做檢查及确認:
1、請(qǐng)确認機(jī)構動作(zuò)頻度、周期?
答:走停的動作(zuò)頻度過高将可(kě)能因脈沖輸入停止的時間過短(duǎn)而導緻電流尚未下降就(jiù)又重新激活,故此時的溫升一定會較高。建議(yì)您可(kě)将動作(zuò)頻度降低以改善溫升問(wèn)題。
2、将RUN電流調小情況可(kě)否改善?
答:在轉矩足夠的情況下将驅動器的RUN電流調小将可(kě)有效的使溫升降低。但(dàn)若因扭力的關系 一定得(de)使用到較大(dà)的電流時,則建議(yì)您可(kě)将電機(jī)更換爲大(dà)一等級的電機(jī)後再将電流調低以改善溫升問(wèn)題。
3、将STOP電流調小情況可(kě)否改善?
答:在保持力足夠的情況下将驅動器的STOP電流調小将可(kě)于電機(jī)停止時有效的使溫升降低。但(dàn) 若因停止保持力的關系一定得(de)使用到較大(dà)的STOP電流時,則建議(yì)您可(kě)将電機(jī)更換爲大(dà)一等級的電機(jī)後再将電流調低以改善溫升問(wèn)題。)
4、驅動器上的指撥開關是否打開電流自(zì)動降低檔?
答:若未打開,電機(jī)停止時電流将無法自(zì)動下降,溫升會因此而較高。建議(yì)使用此功能,将可(kě)避免步進電機(jī)及驅動器的溫升問(wèn)題。)
5、目前使用的速度是否界于溫升較高(即電流較大(dà))的範圍内?
答:由特性曲線圖中的電流曲線得(de)知;請(qǐng)盡量避開溫升較高的速度範圍使用,對于溫升的降低将有幫助。
6、周圍環境溫度如(rú)何?是否過高?
答:電機(jī)溫度=環境溫度+電機(jī)溫升,故環境溫度較高時,電機(jī)的溫度也會因此而較高。建議(yì)以加裝安裝散熱(rè)面闆或散熱(rè)風(fēng)扇的方式來(lái)幫助散熱(rè)。
7、确認電機(jī)端的接線是否正确?
答:相(xiàng)位接錯将造成電機(jī)運轉不順的抖動現象,亦可(kě)能因此而産生(shēng)溫升較高的問(wèn)題;若皆無上述原因問(wèn)題時,此情況下電機(jī)溫度應爲正常,并未過熱(rè)才是,請(qǐng)您直接以溫度計(jì)測量電機(jī)确實溫度。以我們的驅動器來(lái)說(shuō),因爲有具備過熱(rè)保護功能,故若溫度過高,保護功能将開啓,同時并将電機(jī)斷電,讓客戶更能安心使用。
步進電機(jī)的其他(tā)問(wèn)題
8、步進電機(jī)啓動運行時,有時動一下就(jiù)不動了或原地來(lái)回動,運行時有時還(hái)會失步,是什麽問(wèn)題?
如(rú)何有效改善步進電機(jī)的溫升問(wèn)題?
可(kě)依下列步驟作(zuò)做檢查及确認:
1、請(qǐng)确認機(jī)構動作(zuò)頻度、周期?
答:走停的動作(zuò)頻度過高将可(kě)能因脈沖輸入停止的時間過短(duǎn)而導緻電流尚未下降就(jiù)又重新激活,故此時的溫升一定會較高。建議(yì)您可(kě)将動作(zuò)頻度降低以改善溫升問(wèn)題。
2、将RUN電流調小情況可(kě)否改善?
答:在轉矩足夠的情況下将驅動器的RUN電流調小将可(kě)有效的使溫升降低。但(dàn)若因扭力的關系 一定得(de)使用到較大(dà)的電流時,則建議(yì)您可(kě)将電機(jī)更換爲大(dà)一等級的電機(jī)後再将電流調低以改善溫升問(wèn)題。
3、将STOP電流調小情況可(kě)否改善?
答:在保持力足夠的情況下将驅動器的STOP電流調小将可(kě)于電機(jī)停止時有效的使溫升降低。但(dàn) 若因停止保持力的關系一定得(de)使用到較大(dà)的STOP電流時,則建議(yì)您可(kě)将電機(jī)更換爲大(dà)一等級的電機(jī)後再将電流調低以改善溫升問(wèn)題。)
4、驅動器上的指撥開關是否打開電流自(zì)動降低檔?
答:若未打開,電機(jī)停止時電流将無法自(zì)動下降,溫升會因此而較高。建議(yì)使用此功能,将可(kě)避免步進電機(jī)及驅動器的溫升問(wèn)題。)
5、目前使用的速度是否界于溫升較高(即電流較大(dà))的範圍内?
答:由特性曲線圖中的電流曲線得(de)知;請(qǐng)盡量避開溫升較高的速度範圍使用,對于溫升的降低将有幫助。
6、周圍環境溫度如(rú)何?是否過高?
答:電機(jī)溫度=環境溫度+電機(jī)溫升,故環境溫度較高時,電機(jī)的溫度也會因此而較高。建議(yì)以加裝安裝散熱(rè)面闆或散熱(rè)風(fēng)扇的方式來(lái)幫助散熱(rè)。
7、确認電機(jī)端的接線是否正确?
答:相(xiàng)位接錯将造成電機(jī)運轉不順的抖動現象,亦可(kě)能因此而産生(shēng)溫升較高的問(wèn)題;若皆無上述原因問(wèn)題時,此情況下電機(jī)溫度應爲正常,并未過熱(rè)才是,請(qǐng)您直接以溫度計(jì)測量電機(jī)确實溫度。以我們的驅動器來(lái)說(shuō),因爲有具備過熱(rè)保護功能,故若溫度過高,保護功能将開啓,同時并将電機(jī)斷電,讓客戶更能安心使用。
步進電機(jī)的其他(tā)問(wèn)題
8、步進電機(jī)啓動運行時,有時動一下就(jiù)不動了或原地來(lái)回動,運行時有時還(hái)會失步,是什麽問(wèn)題?
答:一般要考慮以下方面作(zuò)檢查:
1)電機(jī)力矩是否足夠大(dà),能否帶動負載,因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大(dà)50%~100%的電機(jī),因爲步進電機(jī)不能過負載運行,哪怕是瞬間,都(dōu)會造成失步,嚴重時停轉或不規則原地反複動。
2)上位控制器來(lái)的輸入走步脈沖的電流是否夠大(dà)(一般要>10mA),以使光(guāng)耦穩定導通,輸入的頻率是否過高,導緻接收不到,如(rú)果上位控制器的輸出電路(lù)是CMOS電路(lù),則也要選用CMOS輸入型的驅動器。
3)啓動頻率是否太高,在啓動程序上是否設置了加速過程,最好從(cóng)電機(jī)規定的啓動頻率内開始加速到設定頻率,哪怕加速時間很短(duǎn),否則可(kě)能就(jiù)不穩定,甚至處于惰态。
4)電機(jī)未固定好時,有時會出現此狀況,則屬于正常。因爲,實際上此時造成了電機(jī)的強烈共振而導緻進入失步狀态。電機(jī)必須固定好。
5)對于5相(xiàng)電機(jī)來(lái)說(shuō),相(xiàng)位接錯,電機(jī)也不能工(gōng)作(zuò)。
9、我想通過通訊方式直接控制伺服電機(jī),可(kě)以嗎(ma)?
答:可(kě)以的,也比較方便,隻是速度問(wèn)題,用于對響應速度要求不太高的應用。如(rú)果要求快(kuài)速的響應控制參數,最好用伺服運動控制卡,一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理(lǐ)電路(lù),以實現高速高精度的運動控制。如(rú)S加速、多軸插補等。
10、用開關電源給步進和直流電機(jī)系統供電好不好?
答:一般最好不要,特别是大(dà)力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大(dà)一倍以上的開關電源。因爲,電機(jī)工(gōng)作(zuò)時是大(dà)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,且其精密的穩壓性能又不需要,有時可(kě)能造成開關電源和驅動器的損壞。可(kě)以用常規的環形或R型變壓器變壓的直流電源。
11、我想用±10V或4~20mA的直流電壓來(lái)控制步進電機(jī),可(kě)以嗎(ma)?
答:可(kě)以,但(dàn)需要另外的轉換模塊。
12、步進電機(jī)和伺服電機(jī)可(kě)以拆開檢修或改裝嗎(ma)?
答:不要,最好讓廠(chǎng)家去(qù)做,拆開後沒有專業設備很難安裝回原樣,電機(jī)的轉定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞,甚至造成失磁,電機(jī)力矩大(dà)大(dà)下降。
13、幾台伺服電機(jī)可(kě)以作(zuò)同步運行嗎(ma)?
答:可(kě)以
14、伺服電機(jī)控制器能夠感知外部負載的變化嗎(ma)?
答:可(kě)以的,如(rú)遇到設定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進。
15、可(kě)以将國(guó)産的驅動器或電機(jī)和國(guó)外優質的電機(jī)或驅動器配用嗎(ma)?
答:原則上是可(kě)以的,但(dàn)要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數後才能配用,否則會大(dà)大(dà)降低應有的效果,甚至影(yǐng)響長期運行和壽命。最好向供應商咨詢後再決定。
16、使用大(dà)于額定電壓值的直流電源電壓驅動電機(jī)安全嗎(ma)?
答:正常來(lái)說(shuō)這不是問(wèn)題,隻要電機(jī)在所設定的速度和電流極限值内運行。因爲電機(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比,因此選擇某種電源電壓不會引起過速,但(dàn)可(kě)能發生(shēng)驅動器等故障。 此外, 必須保證電機(jī)符合驅動器的最小電感系數要求,而且還(hái)要确保所設定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。事(shì)實上,如(rú)果你(nǐ)能在你(nǐ)設計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢(màn)的話(huà) (低于額定電壓),這是很好的。 以較低的電壓 (因此比較低的速度) 運行會使得(de)電刷運轉反彈較少,而且電刷/換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長的電機(jī)壽命。 另一方面,如(rú)果電機(jī)大(dà)小的限制和性能的要求需要額外的轉矩及速度,過度驅動電機(jī)也是可(kě)以的,但(dàn)會犧牲産品的使用壽命。
17、 我如(rú)何爲我的應用選擇适當的供電電源?
答:推薦選擇電源電壓值比最大(dà)所需的電壓高10%-50%。此百分(fēn)比因Kt, Ke,以及系統内的電壓降而不同。驅動器的電流值應該足夠傳送應用所需的能量。記住驅動器的輸出電壓值與供電電壓不同, 因此驅動器輸出電流也與輸入電流不相(xiàng)同。爲确定合适的供電電流,需要計(jì)算此應用所有的功率需求,再增加5%。按I = P/V公式計(jì)算即可(kě)得(de)到所需電流值。
18、對于伺服驅動器我可(kě)以選擇那種工(gōng)作(zuò)方式?
答:開環模式 輸入命令電壓控制驅動器的輸出負載率。此模式用于直流無刷電機(jī)驅動器,和有刷電機(jī)驅動器的電壓模式相(xiàng)同。
電壓模式 輸入命令電壓控制驅動器的輸出電壓。此模式用于有刷電機(jī)驅動器,和直流無刷電機(jī)驅動器的開環模式相(xiàng)同。
電流模式(力矩模式) 輸入命令電壓控制驅動器的輸出電流(力矩)。驅動器調整負載率以保持命令電流值。如(rú)果驅動器可(kě)以速度或位置環工(gōng)作(zuò),一般都(dōu)含有此模式。
IR補償模式 輸入命令控制電機(jī)速度。IR補償模式可(kě)用于控制無速度反饋裝置電機(jī)的速度。驅動器會調整負載率來(lái)補償輸出電流的變動。當命令響應爲線性時,在力矩擾動情況下,此模式的精度就(jiù)比不上閉環速度模式了。
Hall速度模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上hall傳感器的頻率來(lái)形成速度閉環。 由于hall傳感器的低分(fēn)辨率,此模式一般不用于低速運動應用。編碼器速度模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上編碼器脈沖的頻率來(lái)形成速度閉環。由于編碼器的高分(fēn)辨率,此模式可(kě)用于各種速度的平滑運動控制。測速機(jī)模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上模拟測速機(jī)來(lái)形成速度閉環。由于直流測速機(jī)的電壓爲模拟連續性,此模式适合很高精度的速度控制。當然,在低速情況下,它也容易受到幹擾。模拟位置環模式(ANP 模式) 輸入命令電壓控制電機(jī)的轉動位置。這其實是一種在模拟裝置中提供位置反饋的變化的速度模式(如(rú)可(kě)調電位器、變壓器等)。在此模式下,電機(jī)速度正比于位置誤差。且具有更快(kuài)速的響應和更小的穩态誤差。
19、驅動器和系統如(rú)何接地?
19、驅動器和系統如(rú)何接地?
答:a. 如(rú)果在交流電源和驅動器直流總線(如(rú)變壓器)之間沒有隔離(lí)的話(huà),不要将直流總線的非隔離(lí)端口或非隔離(lí)信号的地接大(dà)地,這可(kě)能會導緻設備損壞和人(rén)員(yuán)傷害。因爲交流的公共電壓并不是對大(dà)地的,在直流總線地和大(dà)地之間可(kě)能會有很高的電壓。
b. 在多數伺服系統中,所有的公共地和大(dà)地在信号端是接在一起的。多種連接大(dà)地方式産生(shēng)的地回路(lù)很容易受噪音影(yǐng)響而在不同的參考點上産生(shēng)電流。
c. 爲了保持命令參考電壓的恒定,要将驅動器的信号地接到控制器的信号地。 它也會接到外部電源的地,這将影(yǐng)響到控制器和驅動器的工(gōng)作(zuò)(如(rú):編碼器的5V電源)。
d. 屏蔽層接地是比較困難的,有幾種方法。正确的屏蔽接地處是在其電路(lù)内部的參考電位點上。這個點取決于噪聲源和接收是否同時接地,或者浮空。要确保屏蔽層在同一個點接地使得(de)地電流不會流過屏蔽層。
20、 減速器爲什麽不能和電機(jī)正好相(xiàng)配在标準轉矩點?
答:如(rú)果考慮到電機(jī)産生(shēng)的經過減速器的最大(dà)連續轉矩,許多減速比會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減速器的轉矩等級。 如(rú)果我們要設計(jì)每個減速器來(lái)匹配滿轉矩,減速器的内部齒輪會有太多組合(體(tǐ)積較大(dà)、材料多)。 這樣會使得(de)産品價格高,且違反了産品的"高性能、小體(tǐ)積"原則。
21、我如(rú)何選擇使用行星減速器還(hái)是正齒輪減速器?行星減速器一般用于在有限的空間裡(lǐ)需要較高的轉矩時,即小體(tǐ)積大(dà)轉矩,而且它的可(kě)靠性和壽命都(dōu)比正齒輪減速器要好。正齒輪減速器則用于較低的電流消耗,低噪音和高效率低成本應用。
部分(fēn)伺服驅動器故障檢查方法參考:現象 可(kě)能原因 糾正方法示波器檢查驅動器的電流監控輸出端時,發現它全爲噪聲,無法讀(dú)出 電流監控輸出端沒有與交流電源相(xiàng)隔離(lí)(變壓器) 可(kě)以用直流電壓表檢測觀察電機(jī)在一個方向上比另一個方向跑得(de)快(kuài) 無刷電機(jī)的相(xiàng)位搞錯 檢測或查出正确的相(xiàng)位在不用于測試時,測試/偏差開關打在測試位置 将測試/偏差開關打在偏差位置偏差電位器位置不正确 重新設定電機(jī)失速 速度反饋的極性搞錯 可(kě)以嘗試以下方法:①. 如(rú)果可(kě)能,将位置反饋極性開關打到另一位置。(某些驅動器上可(kě)以)
部分(fēn)伺服驅動器故障檢查方法參考:現象 可(kě)能原因 糾正方法示波器檢查驅動器的電流監控輸出端時,發現它全爲噪聲,無法讀(dú)出 電流監控輸出端沒有與交流電源相(xiàng)隔離(lí)(變壓器) 可(kě)以用直流電壓表檢測觀察電機(jī)在一個方向上比另一個方向跑得(de)快(kuài) 無刷電機(jī)的相(xiàng)位搞錯 檢測或查出正确的相(xiàng)位在不用于測試時,測試/偏差開關打在測試位置 将測試/偏差開關打在偏差位置偏差電位器位置不正确 重新設定電機(jī)失速 速度反饋的極性搞錯 可(kě)以嘗試以下方法:①. 如(rú)果可(kě)能,将位置反饋極性開關打到另一位置。(某些驅動器上可(kě)以)
②. 如(rú)使用測速機(jī),将驅動器上的TACH 和TACH-對調接入。
③. 如(rú)使用編碼器,将驅動器上的ENC A和ENC B對調接入。
④. 如(rú)在HALL速度模式下,将驅動器上的HALL-1和HALL-3對調,再将Motor-A和Motor-B對調接好。編碼器速度反饋時,編碼器電源失電 檢查連接5V編碼器電源。确保該電源能提供足夠的電流。如(rú)使用外部電源,确保該電壓是對驅動器信号地的。LED燈是綠的,但(dàn)是電機(jī)不動 一個或多個方向的電機(jī)禁止動作(zuò) 檢查 INHIBIT 和 ?INHIBIT 端口命令信号不是對驅動器信号地的 将命令信号地和驅動器信号地相(xiàng)連上電後,驅動器的LED燈不亮 供電電壓太低,小于最小電壓值要求 檢查并提高供電電壓當電機(jī)轉動時, LED燈閃爍 HALL相(xiàng)位錯誤 檢查電機(jī)相(xiàng)位設定開關(60°/120°)是否正确。 多數無刷電機(jī)都(dōu)是120°相(xiàng)差。HALL傳感器故障 當電機(jī)轉動時檢測Hall A, Hall B, Hall C的電壓。電壓值應該在5VDC和0之間。LED燈始終保持紅(hóng)色 存在故障 原因: 過壓、欠壓、短(duǎn)路(lù)、過熱(rè)、驅動器禁止、HALL無效
22、 何爲負載率(duty cycle)?
答:負載率(duty cycle)是指電機(jī)在每個工(gōng)作(zuò)周期内的工(gōng)作(zuò)時間/(工(gōng)作(zuò)時間 非工(gōng)作(zuò)時間)的比率。如(rú)果負載率低,就(jiù)允許電機(jī)以3倍連續電流短(duǎn)時間運行,從(cóng)而比額定連續運行時産生(shēng)更大(dà)的力量。
23、标準旋轉電機(jī)的驅動電路(lù)可(kě)以用于直線電機(jī)嗎(ma)?
答:一般都(dōu)是可(kě)以的。你(nǐ)可(kě)以把直線電機(jī)就(jiù)當作(zuò)旋轉電機(jī),如(rú)直線步進電機(jī)、有刷、無刷和交流直線電機(jī)。具體(tǐ)情況可(kě)以向各供應商咨詢。
24、直線電機(jī)是否可(kě)以垂直安裝,做上下運動?
答:可(kě)以。根據用戶的要求,垂直安裝時我們可(kě)以加裝動子滑塊平衡裝置或加裝導軌抱閘刹車。
25、是否可(kě)以将多個無刷電機(jī)的動子線圈安裝于同一個磁軌道上?
答:可(kě)以。隻要幾個動子之間不互相(xiàng)妨礙即可(kě)。
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