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              步進電機發生振蕩、失步現象及對策

              信息來源:深圳市勝贏科技有限公司    添加時間:2018-05-21
              一、振蕩
              步進電機的振蕩現象主要發生于:步進電機工作在低頻區;步進電機工作在共振區;步進電機突然停車時。
              低頻共振:
              當步進電機的脈沖頻率接近步進電機的固有振蕩頻率或振蕩頻率的分頻或倍頻時,會使振蕩加劇,嚴重時造成失步。當步進電機工作在高頻區時,由于換相周期短,轉子來不及反沖。同時。繞組中的電流尚未上升到穩定值,轉子沒有獲得足夠的能量,所以在這個工作區中不會產生振蕩。
              二、失步: 步進電機的失步原因有2種:
              轉子的平均速度大于旋轉磁場的速度。這主要發生在制動和突然換向時,轉子獲得過多的能量,產生嚴重的過沖,引起失步(越步)。步進電機在啟動時,如果脈沖的頻率較高,由于電機來不及獲得足夠的能量,轉子無法跟上旋轉磁場的速度,所以引起失步。因此,步進電機有一個啟動頻率。超過啟動頻率啟動時,肯定會產生失步。注意:啟動頻率不是一個固定值.提高電機的轉矩、減小負載轉動慣量、減小步距角都可以提高步進電機的啟動頻率。轉子的轉速慢于旋轉磁場的速度、或者說慢于換相速度(丟步)。例:步進電機在啟動時,如果脈沖的頻率較高,由于電機來不及獲得足夠的能量,轉子無法跟上旋轉磁場的速度,所以引起失步。因此,步進電機有一個啟動頻率。超過啟動頻率啟動時,肯定會產生失步。
              三、消除振蕩——阻尼方法:機械阻尼法和電子阻尼法機械阻尼法比較單一,就是在電機軸上加阻尼器,電子阻尼法則有多種:
              1、多相勵磁法
              多相勵磁會產生電磁阻尼,削弱或消除振蕩現象,如電機的雙三拍和六拍方式。
              2、變頻變壓法
              步進電機在高頻和在低頻時轉子所獲得的能量不一樣。在低頻時,繞組中的電流上升時間長,轉子獲得的能量大,因此容易產生振蕩,在高頻時則相反。所以,可以設計一種電路,使電壓隨頻率的降低而減小,這樣使繞組在低頻時的電流減小,可以有效地消除振蕩。
              3、細分步法
              將步進電機繞組中的穩定電流分成若干級,每進一步,電流升一級,也相對地提高步進頻率,使步進過程平穩進行。
              4、反相阻尼法——用于步進電機制動
              在步進電機轉子要過平衡點之前,加一個反向作用力以平衡慣性力,使轉子到達平衡點時速度為零,實現準確制動。例如,三相混合式步進電機工作在單三拍,正處于B拍,并希望它停在C拍,則控制換相B-C-B-C,第二個B拍起平衡慣性力作用,而不是讓電機走一步。
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