6步进电机常见故障与处理.ppt

步进电机;一、步进电机常用术语 二、步进电机的分类 三、工作原理 四、步进电机的驱动电路、控制方式及接线 五、 步进电机的主要特性： 六、步进电机常见问题 七、步进电机常见故障及分析： 八、步进电机的选择;1、步进电机的静态指标术语 ; 电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）; 电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。 虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。 ;2、步进电机动态指标及术语： ; ????? 转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。 ????? 电机电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。; ????? 电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。 ????? 电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。; ????? 步进电机均有固定的共振区域 电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然。 为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪音降低，一般工作点均应偏移共振区较多。 ?????? 当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转，通电时序为DA-CA-BC-AB或()时为反转。 ;?其它特性还有惯频特性、起动频率特性等 ????? 电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流（而非静态电流），平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。 其中，曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。 要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使采用小电感大电流的电机。;二、步进电机的分类：; 从控制绕组数量上可分为: 1.二相步进电机; 2.三相步进电机; 3.四相步进电机; 4.五相步进电机; 5.六相步进电机； 从运动的型式上可分为： 1.旋转步进电机。 2.直线步进电机。 3.平面步进电机。; 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置。 具有较好的定位精度， 无漂移和无积累定位误差的优点， 能跟踪一定频率范围的脉冲列， 可作同步电动机使用，广泛地应用于各种小型自动化设备及仪器。;1、永磁步进电机的结构原理（励磁式）;2、反应式步进电机工作原理; 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的 结构和工作原理。;1)三相单三拍;C; 这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。;C;C; 三相反应式步进电动机的一个通电循环周 期如下：A?AB ?B ?BC ?C ? CA，每个循 环周期分为六拍。每拍转子转过15?（步距角）， 一个通电循环周期(6拍)转子转过90? (齿距角)。;AB通电; 从以上对步进电机三种驱动方式的分析可 得步距角计算公式：;3、控制方式： 步进电机的控制方式一般可分为开环控制和反馈补偿闭环控制,见下图a和下图b. ; ;步进电机与控制器连接框图流;;控制信号说明： PULSE：脉冲信号输入端，每一个脉冲的上升沿使 电动机转动一步。 DIR：方向信号输入端，如“DIR”为低电平，电机 按顺时针方向旋转； “DIR”为高电平电机按 逆时针方向旋转。 CW： 正转信号，每个脉冲使电机正向转动一步。 CCW：反转信号，每个脉冲使电机反向转动一步。;RESET：复位信号，如复位信号为低电平时,输入脉冲信号起作 用，如果复位信号为高电平时就禁止任何有效的脉冲， 输入信号无效，电机无保持扭矩。 READDY: 输入报警信号：READY是继电器开关，当驱动器正 常工作时继电器闭合，当驱动器工作异常时继电器 断开。继电器允许最高输入电压和电流是：35VDC， 10mA≤I≤200mA，电阻性负载。如用该继电器，要 把他串联到CNC的某输入端。当驱动器正常