常見問題解答
1.什么是步進電機,什么是步進電機驅動器?
2.什么是驅動器的細分?什么是運行拍數?步距角如何計算?
3.驅動器細分有什么優點?
4.反應式步進電機與混合式步進電機的區別?
5.步進電機的運行方向和我要求的相反,怎樣調整?
6.電機是二相四相六根和八根線的,而驅動器只要求接四根線,該怎樣使用?
7.電機的噪音特別大;而且沒有力,電機本身在振動?
8.電機在低速運行時正常,當是頻率略高一點就出現堵轉現象?
9.驅動器通電以后,電機在抖動,不能運轉?
10.升降速設計
 
1.什么是步進電機,什么是步進電機驅動器?
   步進電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差, 所以廣泛應用于各種開環控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每發一個脈沖信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。

   所以,控制步進脈沖信號的頻率,可以對電機精確調速;控制步進脈沖的個數,可以對電機精確定位目的。

 
2.什么是驅動器的細分?什么是運行拍數?步距角如何計算?
  要了解“細分”,先要弄清“步距角”這個概念:它表示控制系統每發一個步進脈沖信號,電機所轉動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值,如86BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°),這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’,它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅動器有關,參見下表(以86BYG250A電機為例):
電機固有步距角
運行拍數
細分數 電機運行時的真正步距角
0.9°/1.8° 8
驅動器工作在2細分即半步狀態
0.9°
0.9°/1.8° 20
細分驅動器工作在5細分狀態
0.36°
0.9°/1.8° 40
細分驅動器工作在10細分狀態
0.18°
0.9°/1.8° 80
細分驅動器工作在20細分狀態
0.09°
0.9°/1.8° 160
細分驅動器工作在40細分狀態
0.045°

  簡單地講,細分數就是指電機運行時的真正步距角是固有步距角(整步)的幾分指一。從上表可以看出:驅動器工作在10細分狀態時,其步距角只為‘電機固有步距角’的十分之一,也就是說:當驅動器工作在不細分的整步狀態時,控制系統每發一個步進脈沖,電機轉動1.8°;而用細分驅動器工作在10細分狀態時,電機只轉動了0.18° ,這就是細分的基本概念。

  更為準確地描述驅動器細分特性的是運行拍數,運行拍數指步進電機運行時每轉一個齒距所需的脈沖數。86BYG250A電機有50個齒,如果運行拍數設置為160,那么步進電機旋轉一圈總共需要50×160=8000步;對應步距角為360°÷8000=0.045°。請注意,如果運行拍數設為30,按上表對應關系細分數為7.5,不是一個整數。

  細分功能完全是由驅動器靠精確控制電機的相電流所產生的,與電機無關。

 
3.驅動器細分有什么優點?
  其一, 完全消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的唯一途徑,如果您的步進電機有時要在共振區工作(如走圓。,選擇細分驅動器是唯一的選擇。

  其二, 提高了電機的輸出轉矩。細分比不細分,輸出轉矩對各種電機都有不同程度的提升。

  其三, 提高了電機的分辨率。減小了步距角,提高了步距的均勻度。

 
4.反應式步進電機與混合式步進電機的區別?

  首先,在結構和材料上不同,反應式電機不象混合式電機那樣內部具有永久磁性材料,混合式電機具有一定的自鎖轉矩。

  其次,在運行性能上有差別,混合式電機運行時相對較平穩,輸出力矩相對較大,運行聲音小。

  再次,兩種電機在價格上有差別,反應式電機比混合式電機相對便宜,但并不明顯。

 
5.步進電機的運行方向和我要求的相反,怎樣調整?
  一種方法是改變控制系統的方向信號。

  另一種方法是通過調整電機的接線來改變方向,具體如下表

電機接線方式 原來接線序列 換向后接線序列
兩相四線 A,A',B,B' A',A,B,B'或者A,A',B',B
三相三線 A,B,C B,A,C或者A,C,B
三相六線 A,A',B,B',C,C' B,B',A,A',C,C'或者A,A',C,C',B,B'
五相五線 A,B,C,D,E E,D,C,B,A
 
6.電機是二相四相六根和八根線的,而驅動器只要求接四根線,該怎樣使用?

  四相混合式電機也稱二相混合式電機,只是四相電機的繞組引出線有多種接法。

    四出線電機

       12為一相,分別接A/A;34為一相,分別接B/B。

 

    六出線電機

 

12為一相,分別接A/A;56為一相,分別接B/B。

34不用,分別懸空(請勿相連)。

 

   八出線電機

 

13相連,24相連,分別接A/A;57相連,68相連,分別接B/B。

 
7.電機的噪音特別大;而且沒有力,電機本身在振動?

  如遇到這種情況時,是因為步進電機工作在振蕩區,一般改變輸入信號頻率CP就可以解決此問題。

 
8.電機在低速運行時正常,當是頻率略高一點就出現堵轉現象?
  遇到這種情況多是因為加在驅動器的電源電壓不夠高引起的;把輸入電壓加高一些,就可以解決此問題,注意不能高于驅動器電源端標注的最高電壓;否則會引起驅動器燒毀.
 
9.驅動器通電以后,電機在抖動,不能運轉?
  遇到這種情況時,首先檢查電機的繞組與驅動器連接有沒有接錯;如沒有接錯再檢查輸入頻率CP是否太高;是否升降頻設計不合理,參考升降頻設計;以上原因都不是,可能是驅動器燒毀,請與我們聯系。
 
10.升降速設計

   步進電機速度控制是靠輸入的脈沖信號的變化來改變的,從理論上說,只需給驅動器脈沖信號即可,每給驅動器一個脈沖(CP),步進電機就旋轉一個步距角(細分時為一個細分步距角)但是實際上,如果脈沖CP信號變化太快,步進電機由于慣性將跟隨不上電信號的變化,這時會產生堵轉和丟步現象,所以步進電機在啟動時,必須有升速過程,在停止時必須有降速過程。一般來說升速和降速規律相同,以下為升速為例介紹:

   升速過程由突跳頻率加升速曲線組成(降速過程反之)。突跳頻率是指步進電機在靜止狀態時突然施加的脈沖啟動頻率,此頻率不可太大,否則也會產生堵轉和丟步。升降速曲線一般為指數曲線或經過修調的指數曲線,當然也可采用直線或正弦曲線等。用戶需根據自己的負載選擇合適的突跳頻率和升降速曲線,找到一條理想的曲線并不容易,一般需要多次‘試機’才行。指數曲線在實際軟件編程中比較麻煩,一般事先算好時間常數存貯在計算機存貯器內,工作過程中直接選取。

  

升降速曲線的設計直接影響電機運行的平穩性、升降速快慢、電機運行聲音、最高速度、定位精度。

 

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