步進(jìn)、伺服電機(jī)問答（摘錄）

黃一鈁 · 發(fā)表于 2006-10-26 19:52:42

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class=nermaltext002><A href="http://www.germanytek.com/images/point.gif" target=_blank></A> 步進(jìn)電機(jī)問題解答 
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class=nermaltext002>1.什么是步進(jìn)電機(jī)？
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class=nermaltext002>步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。 您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
2.步進(jìn)電機(jī)分哪幾種？
步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）。 永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度； 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰； 混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它多為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度，而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。
3.當(dāng)步進(jìn)電機(jī)通電后，電機(jī)軸不轉(zhuǎn)如何處理？ 
答：
①過載 ②電機(jī)是否壞 ③缺相 ④上位機(jī)（驅(qū)動(dòng)器）信號(hào)沒有送入 
4.如何為客戶選擇一款比較合理的步進(jìn)電機(jī)？
答:
①看用戶的經(jīng)濟(jì)情況 ②所帶的負(fù)載情況 ③根據(jù)計(jì)算出的扭矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選型 
5.步距角和細(xì)分功能的定義，它們之間的區(qū)別與聯(lián)系？ 
答：
步距角是每接受一個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度，細(xì)分功能是使電機(jī)每接受一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)過的角度更小，是運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。 它們之間可以轉(zhuǎn)換。 
6.我公司步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)？ 
答： 驅(qū)動(dòng)器方面： ①交流伺服控制原理，三相正弦電流驅(qū)動(dòng)輸出； ②電機(jī)空載啟動(dòng)速度（空載達(dá)4.7至6.3轉(zhuǎn)/秒）； ③高電壓，小電流驅(qū)動(dòng)，電流隨轉(zhuǎn)速的增高而變大，增大高速扭矩，減少電機(jī)發(fā)熱； ④電路板采用三防處理，有過壓，欠壓，過流，相間短路和過熱保護(hù)； ⑤具有十細(xì)分和半流功能； ⑥輸出相電流可設(shè)置（滿足不同的電機(jī)要求）； ⑦具有相位記憶功能（保持電機(jī)上下電位置不變）； ⑧可兼容兩相和五相電機(jī)的工作方式，因此在任何的場(chǎng)合均可以取代兩相和五相步進(jìn)電機(jī)； ⑨更高的定位精度，可控制電機(jī)在任意的細(xì)分步數(shù)情況下，如10000步/轉(zhuǎn)時(shí)精確定位； ⑩驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)及上位機(jī)間的連線簡(jiǎn)單，均為三根線。 
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<A href="http://www.germanytek.com/images/point.gif" target=_blank><IMG title=點(diǎn)擊在新窗口查看原始圖片 height=8 src="http://www.germanytek.com/images/point.gif" width=8 onload="java_script_:if(this.width>500)this.width=500" border=0></A> 電機(jī)方面
 ①采用特殊的結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的材質(zhì)和先進(jìn)的制造工藝； ②采用特殊的機(jī)械加工工藝，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙僅為50um; ③電機(jī)轉(zhuǎn)子定子直徑比提高到59%，大大的提高了電機(jī)的工作扭矩； ④磁極數(shù)多于五相步進(jìn)電機(jī)，平穩(wěn)性和定位精度遠(yuǎn)高于五相混合式步進(jìn)電機(jī)； ⑤采用交流伺服控制原理； ⑥具有交流伺服電機(jī)運(yùn)行的特性； ⑦幾乎無共振區(qū)，無爬行，無噪音 ⑧三相325V（D921驅(qū)動(dòng)器除外）高壓驅(qū)動(dòng)，大大提高了高速扭矩； ⑨可按兩相和五相電機(jī)的步數(shù)工作，可取代兩相和五相電機(jī)； ⑩電機(jī)的扭矩與電機(jī)的步數(shù)無關(guān)。 
1.步進(jìn)電機(jī)帶載轉(zhuǎn)矩不夠，如何處理？ 
答：
(1)電機(jī)容量不夠 (2)驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)置太小，檢查驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)置
2.其它家系統(tǒng)（CNC，PLC，單片機(jī)）控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，電機(jī)堵轉(zhuǎn)或丟步，具體怎樣解決？
答：可能是發(fā)出的脈沖信號(hào)太快，也可能是系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定不正確。
3.WD3-007驅(qū)動(dòng)器紅燈亮，電機(jī)無保持扭矩
答：
溫度燈亮?xí)r：應(yīng)該及時(shí)散熱 故障燈亮?xí)r：電機(jī)壞了，或者是故障。
<A name=3></A>
<A href="http://www.germanytek.com/images/point.gif" target=_blank><IMG title=點(diǎn)擊在新窗口查看原始圖片 height=8 src="http://www.germanytek.com/images/point.gif" width=8 onload="java_script_:if(this.width>500)this.width=500" border=0></A> 伺服電機(jī)問題解答 
1.伺服電機(jī)為什么不會(huì)丟步？
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收電機(jī)編碼器的反饋信號(hào)，并和指令脈沖進(jìn)行比較，從而構(gòu)成了一個(gè)位置的半閉環(huán)控制。所以伺服電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，每一個(gè)指令脈沖都可以得到可靠響應(yīng)。
2.對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行機(jī)械安裝時(shí)，應(yīng)特別注意什么？
由于每臺(tái)伺服電機(jī)后端部都安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，它是一個(gè)十分易碎的精密光學(xué)器件，過大的沖擊力肯定會(huì)使其損壞。
3.如何調(diào)節(jié)伺服電機(jī)，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)有幾種方式？ 
答：使用Twin Line軟件對(duì)電機(jī)的PID參數(shù)、電機(jī)參數(shù)、電子齒輪比等進(jìn)行調(diào)節(jié)。 
4.我們想用伺服電機(jī)替換產(chǎn)品中的步進(jìn)電機(jī)，應(yīng)注意哪些問題？
A.為了保證控制系統(tǒng)改變不大，應(yīng)選用數(shù)字式伺服系統(tǒng)，仍可采用原來的脈沖控制方式； B.由于伺服電機(jī)都有一定過載能力，所以在選擇伺服電機(jī)時(shí)，經(jīng)驗(yàn)上可以按照所使用的步進(jìn)電機(jī)輸出扭矩的1/3來參考確定伺服電機(jī)的額定扭矩； C.伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速比步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要高的多，為了充分發(fā)揮伺服電機(jī)的性能，最好增加減速裝置，讓伺服電機(jī)工作在接近額定轉(zhuǎn)速下，這樣也可以選擇功率更小的電機(jī)，以降低成本。
5.用脈沖方式控制伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)?
一可靠性高，不易發(fā)生飛車事故。用模擬電壓方式控制伺服電機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)接線接錯(cuò)或使用中元件損壞等問題時(shí)，有可能使控制電壓升至正的最大值。這種情況是很危險(xiǎn)的。如果用脈沖作為控制信號(hào)就不會(huì)出現(xiàn)這種問題。 二信號(hào)抗干擾性能好。數(shù)字電路抗干擾性能是模擬電路難以比擬的。 當(dāng)然目前由于伺服驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)控制器的限制，用脈沖方式控制伺服電機(jī)也有一些性能方面的弱點(diǎn)。一是伺服驅(qū)動(dòng)器的脈沖工作方式脫離不了位置工作方式，二是運(yùn)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器如何用足夠高的脈沖信號(hào)傳遞信息。 這兩個(gè)根本的弱點(diǎn)使脈沖控制伺服電機(jī)有很大限制。 (1)控制的靈活性大大下降。這是因?yàn)樗欧?qū)動(dòng)器工作在位置方式下，位置環(huán)在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部。這樣系統(tǒng)的PID參數(shù)修改起來很不方便。當(dāng)用戶要求比較高的控制性能時(shí)實(shí)現(xiàn)起來會(huì)很困難。從控制的角度來看，這只是一種很低級(jí)的控制策略。如果控制程序不利用編碼器反饋信號(hào)，事實(shí)上成了一種開環(huán)控制。如果利用反饋控制，整個(gè)系統(tǒng)存在兩個(gè)位置環(huán)，控制器很難設(shè)計(jì)。在實(shí)際中，常常不用反饋控制，但不定時(shí)的讀取反饋進(jìn)行參考。這樣的一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)，如果運(yùn)動(dòng)控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器之間的信號(hào)通道上產(chǎn)生干擾，系統(tǒng)是不能克服的。 (2)控制的快速性速度不高。
6.伺服驅(qū)動(dòng)器的“4”號(hào)報(bào)警是什么意思，如何處理?
答：這是電機(jī)傳感器錯(cuò)誤，或者是編碼器與電機(jī)的連線沒有連接好，或者是動(dòng)力電源缺相。 
7.伺服驅(qū)動(dòng)器“2”號(hào)報(bào)警，怎樣解決，需要調(diào)節(jié)哪些參數(shù)?
答：應(yīng)該調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)的30號(hào)角使其是高電平。
8.如何根據(jù)客戶的要求為客戶選配伺服電機(jī)和減速機(jī)，所選的方案應(yīng)為最佳。
答：根據(jù)功率選取減速機(jī)，選出合適的減速機(jī)尺寸，在根據(jù)減速機(jī)選擇合適的伺服電機(jī)，一定要注意速度的選取。
 9.我公司的伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 
答：
①高功率強(qiáng)度：采用最新永磁材料及優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)，使體積較小的電機(jī)也能產(chǎn)生很大的扭矩。同一型號(hào)的電機(jī)與不同的驅(qū)動(dòng)器匹配時(shí)，最大輸出扭矩也不同。體積相同的電機(jī)不同繞組，不同磁極數(shù)電機(jī)的輸出功率也不相同。 ②抗沖擊扭矩：額定扭矩的5倍。 ③采用高性能的材料，高磁能積。 ④電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器上帶有溫度監(jiān)視器。 
10.伺服電機(jī)通電以前應(yīng)做哪些檢查工作？ 
答：檢查電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的連線，連線不能虛連，線不能接錯(cuò)。 
11.控制伺服時(shí)，給信號(hào)時(shí)，伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)，振動(dòng)?
答：U，V，W三相接錯(cuò)。

宋家大少 · 發(fā)表于 2008-11-20 12:09:54

好資料，學(xué)習(xí)了

聶俊 · 發(fā)表于 2008-12-2 14:40:39

看下，到時(shí)再熟一點(diǎn)就好了

cashou · 發(fā)表于 2008-12-2 17:47:50

想問下樓主用的是什么牌子的伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)

學(xué)習(xí)“心”德 · 發(fā)表于 2012-5-9 15:51:56

有什么型號(hào)？？？

陸地臺(tái)風(fēng) · 發(fā)表于 2012-5-10 09:28:26

看看很有用的

xjs9912 · 發(fā)表于 2016-3-31 22:46:00

牛人，對(duì)初學(xué)者很有用

however1241 · 發(fā)表于 2016-4-1 18:15:10

謝謝樓主分享資料，樓主很久沒上了

諸葛西風(fēng) · 發(fā)表于 2016-7-18 16:45:53

學(xué)習(xí)了

sunza501 · 發(fā)表于 2016-9-30 09:00:02

謝謝樓主分享資料

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步進(jìn)、伺服電機(jī)問答（摘錄）