步進(jìn)電機(jī)疑難雜癥處理
日期：2013-07-03 14:13:16 瀏覽次數(shù)： 次
步進(jìn)電機(jī)疑難雜癥處理
如何有效改善步進(jìn)電機(jī)的溫升問題？
可依下列步驟作做檢查及確認(rèn)：
1、請確認(rèn)機(jī)構(gòu)動作頻度、周期？
答：走停的動作頻度過高將可能因脈沖輸入停止的時間過短而導(dǎo)致電流尚未下降就又重新激活，故此時的溫升一定會較高。建議您可將動作頻度降低以改善溫升問題。
2、將RUN電流調(diào)小情況可否改善？
答：在轉(zhuǎn)矩足夠的情況下將驅(qū)動器的RUN電流調(diào)小將可有效的使溫升降低。但若因扭力的關(guān)系 一定得使用到較大的電流時，則建議您可將電機(jī)更換為大一等級的電機(jī)后再將電流調(diào)低以改善溫升問題。
3、將STOP電流調(diào)小情況可否改善？
答：在保持力足夠的情況下將驅(qū)動器的STOP電流調(diào)小將可于電機(jī)停止時有效的使溫升降低。但 若因停止保持力的關(guān)系一定得使用到較大的STOP電流時，則建議您可將電機(jī)更換為大一等級的電機(jī)后再將電流調(diào)低以改善溫升問題。）
4、驅(qū)動器上的指撥開關(guān)是否打開電流自動降低檔？
答：若未打開，電機(jī)停止時電流將無法自動下降,溫升會因此而較高。建議使用此功能，將可避免步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器的溫升問題。）
5、目前使用的速度是否界于溫升較高(即電流較大)的范圍內(nèi)？
答：由特性曲線圖中的電流曲線得知；請盡量避開溫升較高的速度范圍使用，對于溫升的降低將有幫助。
6、周圍環(huán)境溫度如何?是否過高？
答：電機(jī)溫度＝環(huán)境溫度＋電機(jī)溫升，故環(huán)境溫度較高時，電機(jī)的溫度也會因此而較高。建議以加裝安裝散熱面板或散熱風(fēng)扇的方式來幫助散熱。
7、確認(rèn)電機(jī)端的接線是否正確？
答：相位接錯將造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不順的抖動現(xiàn)象，亦可能因此而產(chǎn)生溫升較高的問題；若皆無上述原因問題時，此情況下電機(jī)溫度應(yīng)為正常，并未過熱才是，請您直接以溫度計(jì)測量電機(jī)確實(shí)溫度。以我們的驅(qū)動器來說，因?yàn)橛芯邆溥^熱保護(hù)功能，故若溫度過高,保護(hù)功能將開啟，同時并將電機(jī)斷電，讓客戶更能安心使用。
步進(jìn)電機(jī)的其他問題
8、步進(jìn)電機(jī)啟動運(yùn)行時，有時動一下就不動了或原地來回動，運(yùn)行時有時還會失步，是什么問題？
如何有效改善步進(jìn)電機(jī)的溫升問題？
可依下列步驟作做檢查及確認(rèn)：
1、請確認(rèn)機(jī)構(gòu)動作頻度、周期？
答：走停的動作頻度過高將可能因脈沖輸入停止的時間過短而導(dǎo)致電流尚未下降就又重新激活，故此時的溫升一定會較高。建議您可將動作頻度降低以改善溫升問題。
2、將RUN電流調(diào)小情況可否改善？
答：在轉(zhuǎn)矩足夠的情況下將驅(qū)動器的RUN電流調(diào)小將可有效的使溫升降低。但若因扭力的關(guān)系 一定得使用到較大的電流時，則建議您可將電機(jī)更換為大一等級的電機(jī)后再將電流調(diào)低以改善溫升問題。
3、將STOP電流調(diào)小情況可否改善？
答：在保持力足夠的情況下將驅(qū)動器的STOP電流調(diào)小將可于電機(jī)停止時有效的使溫升降低。但 若因停止保持力的關(guān)系一定得使用到較大的STOP電流時，則建議您可將電機(jī)更換為大一等級的電機(jī)后再將電流調(diào)低以改善溫升問題。）
4、驅(qū)動器上的指撥開關(guān)是否打開電流自動降低檔？
答：若未打開，電機(jī)停止時電流將無法自動下降,溫升會因此而較高。建議使用此功能，將可避免步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器的溫升問題。）
5、目前使用的速度是否界于溫升較高(即電流較大)的范圍內(nèi)？
答：由特性曲線圖中的電流曲線得知；請盡量避開溫升較高的速度范圍使用，對于溫升的降低將有幫助。
6、周圍環(huán)境溫度如何?是否過高？
答：電機(jī)溫度＝環(huán)境溫度＋電機(jī)溫升，故環(huán)境溫度較高時，電機(jī)的溫度也會因此而較高。建議以加裝安裝散熱面板或散熱風(fēng)扇的方式來幫助散熱。
7、確認(rèn)電機(jī)端的接線是否正確？
答：相位接錯將造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不順的抖動現(xiàn)象，亦可能因此而產(chǎn)生溫升較高的問題；若皆無上述原因問題時，此情況下電機(jī)溫度應(yīng)為正常，并未過熱才是，請您直接以溫度計(jì)測量電機(jī)確實(shí)溫度。以我們的驅(qū)動器來說，因?yàn)橛芯邆溥^熱保護(hù)功能，故若溫度過高,保護(hù)功能將開啟，同時并將電機(jī)斷電，讓客戶更能安心使用。
步進(jìn)電機(jī)的其他問題
8、步進(jìn)電機(jī)啟動運(yùn)行時，有時動一下就不動了或原地來回動，運(yùn)行時有時還會失步，是什么問題？
答：一般要考慮以下方面作檢查：
1）電機(jī)力矩是否足夠大，能否帶動負(fù)載，因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實(shí)際需要大50%~100%的電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不能過負(fù)載運(yùn)行，哪怕是瞬間，都會造成失步，嚴(yán)重時停轉(zhuǎn)或不規(guī)則原地反復(fù)動。
2）上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要>10mA），以使光耦穩(wěn)定導(dǎo)通，輸入的頻率是否過高，導(dǎo)致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是CMOS電路，則也要選用CMOS輸入型的驅(qū)動器。
3）啟動頻率是否太高，在啟動程序上是否設(shè)置了加速過程，最好從電機(jī)規(guī)定的啟動頻率內(nèi)開始加速到設(shè)定頻率，哪怕加速時間很短，否則可能就不穩(wěn)定，甚至處于惰態(tài)。
4）電機(jī)未固定好時，有時會出現(xiàn)此狀況，則屬于正常。因?yàn)�，�?shí)際上此時造成了電機(jī)的強(qiáng)烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步狀態(tài)。電機(jī)必須固定好。
5）對于5相電機(jī)來說，相位接錯，電機(jī)也不能工作。
9、我想通過通訊方式直接控制伺服電機(jī)，可以嗎？
答：可以的，也比較方便，只是速度問題，用于對響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù)，最好用伺服運(yùn)動控制卡，一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理電路，以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動控制。如S加速、多軸插補(bǔ)等。
10、用開關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好？
答：一般最好不要，特別是大力矩電機(jī)，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。因?yàn)椋姍C(jī)工作時是大電感型負(fù)載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關(guān)電源的過載性能不好，會保護(hù)關(guān)斷，且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動器的損壞�？梢杂贸Ｒ�(guī)的環(huán)形或R型變壓器變壓的直流電源。
11、我想用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進(jìn)電機(jī)，可以嗎？
答：可以，但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。
12、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)可以拆開檢修或改裝嗎？
答：不要，最好讓廠家去做，拆開后沒有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)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)力矩大大下降。
13、幾臺伺服電機(jī)可以作同步運(yùn)行嗎？
答：可以
14、伺服電機(jī)控制器能夠感知外部負(fù)載的變化嗎？
答：可以的，如遇到設(shè)定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。
15、可以將國產(chǎn)的驅(qū)動器或電機(jī)和國外優(yōu)質(zhì)的電機(jī)或驅(qū)動器配用嗎？
答：原則上是可以的，但要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才能配用，否則會大大降低應(yīng)有的效果，甚至影響長期運(yùn)行和壽命。最好向供應(yīng)商咨詢后再決定。
16、使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動電機(jī)安全嗎?
答：正常來說這不是問題，只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(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，但可能發(fā)生驅(qū)動器等故障。 此外, 必須保證電機(jī)符合驅(qū)動器的最小電感系數(shù)要求，而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。事實(shí)上，如果你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話 (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(yùn)行會使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)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，如果電機(jī)大小的限制和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度，過度驅(qū)動電機(jī)也是可以的，但會犧牲產(chǎn)品的使用壽命。
17、 我如何為我的應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)墓╇婋娫?
答：推薦選擇電源電壓值比最大所需的電壓高10%-50%。此百分比因Kt, Ke,以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動器的電流值應(yīng)該足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動器的輸出電壓值與供電電壓不同, 因此驅(qū)動器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流，需要計(jì)算此應(yīng)用所有的功率需求，再增加5%。按I = P/V公式計(jì)算即可得到所需電流值。
18、對于伺服驅(qū)動器我可以選擇那種工作方式？
答：開環(huán)模式 輸入命令電壓控制驅(qū)動器的輸出負(fù)載率。此模式用于直流無刷電機(jī)驅(qū)動器，和有刷電機(jī)驅(qū)動器的電壓模式相同。
電壓模式 輸入命令電壓控制驅(qū)動器的輸出電壓。此模式用于有刷電機(jī)驅(qū)動器，和直流無刷電機(jī)驅(qū)動器的開環(huán)模式相同。
電流模式(力矩模式) 輸入命令電壓控制驅(qū)動器的輸出電流（力矩）。驅(qū)動器調(diào)整負(fù)載率以保持命令電流值。如果驅(qū)動器可以速度或位置環(huán)工作，一般都含有此模式。
IR補(bǔ)償模式 輸入命令控制電機(jī)速度。IR補(bǔ)償模式可用于控制無速度反饋裝置電機(jī)的速度。驅(qū)動器會調(diào)整負(fù)載率來補(bǔ)償輸出電流的變動。當(dāng)命令響應(yīng)為線性時，在力矩?cái)_動情況下，此模式的精度就比不上閉環(huán)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傳感器的頻率來形成速度閉環(huán)。 由于hall傳感器的低分辨率，此模式一般不用于低速運(yùn)動應(yīng)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形成速度閉環(huán)。由于編碼器的高分辨率，此模式可用于各種速度的平滑運(yùn)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)上模擬測速機(jī)來形成速度閉環(huán)。由于直流測速機(jī)的電壓為模擬連續(xù)性，此模式適合很高精度的速度控制。當(dāng)然，在低速情況下，它也容易受到干擾。模擬位置環(huán)模式(ANP 模式) 輸入命令電壓控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動位置。這其實(shí)是一種在模擬裝置中提供位置反饋的變化的速度模式（如可調(diào)電位器、變壓器等）。在此模式下，電機(jī)速度正比于位置誤差。且具有更快速的響應(yīng)和更小的穩(wěn)態(tài)誤差。
19、驅(qū)動器和系統(tǒng)如何接地？
19、驅(qū)動器和系統(tǒng)如何接地？
答：a. 如果在交流電源和驅(qū)動器直流總線（如變壓器）之間沒有隔離的話，不要將直流總線的非隔離端口或非隔離信號的地接大地，這可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員傷害。因?yàn)榻涣鞯墓搽妷翰⒉皇菍Υ蟮氐�，在直流總線地和大地之間可能會有很高的電壓。
b. 在多數(shù)伺服系統(tǒng)中，所有的公共地和大地在信號端是接在一起的。多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生電流。
c. 為了保持命令參考電壓的恒定，要將驅(qū)動器的信號地接到控制器的信號地。 它也會接到外部電源的地，這將影響到控制器和驅(qū)動器的工作（如：編碼器的5V電源）。
d. 屏蔽層接地是比較困難的，有幾種方法。正確的屏蔽接地處是在其電路內(nèi)部的參考電位點(diǎn)上。這個點(diǎn)取決于噪聲源和接收是否同時接地，或者浮空。要確保屏蔽層在同一個點(diǎn)接地使得地電流不會流過屏蔽層。
20、 減速器為什么不能和電機(jī)正好相配在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)?
答：如果考慮到電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)過減速器的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩，許多減速比會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減速器的轉(zhuǎn)矩等級。 如果我們要設(shè)計(jì)每個減速器來匹配滿轉(zhuǎn)矩，減速器的內(nèi)部齒輪會有太多組合(體積較大、材料多)。 這樣會使得產(chǎn)品價格高，且違反了產(chǎn)品的"高性能、小體積"原則。
21、我如何選擇使用行星減速器還是正齒輪減速器?行星減速器一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時，即小體積大轉(zhuǎn)矩，而且它的可靠性和壽命都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(yīng)用。
部分伺服驅(qū)動器故障檢查方法參考:現(xiàn)象 可能原因 糾正方法示波器檢查驅(qū)動器的電流監(jiān)控輸出端時，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無法讀出 電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離（變壓器） 可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快 無刷電機(jī)的相位搞錯 檢測或查出正確的相位在不用于測試時，測試/偏差開關(guān)打在測試位置 將測試/偏差開關(guān)打在偏差位置偏差電位器位置不正確 重新設(shè)定電機(jī)失速 速度反饋的極性搞錯 可以嘗試以下方法：①. 如果可能，將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。（某些驅(qū)動器上可以）
部分伺服驅(qū)動器故障檢查方法參考:現(xiàn)象 可能原因 糾正方法示波器檢查驅(qū)動器的電流監(jiān)控輸出端時，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無法讀出 電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離（變壓器） 可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快 無刷電機(jī)的相位搞錯 檢測或查出正確的相位在不用于測試時，測試/偏差開關(guān)打在測試位置 將測試/偏差開關(guān)打在偏差位置偏差電位器位置不正確 重新設(shè)定電機(jī)失速 速度反饋的極性搞錯 可以嘗試以下方法：①. 如果可能，將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。（某些驅(qū)動器上可以）
②. 如使用測速機(jī)，將驅(qū)動器上的TACH 和TACH-對調(diào)接入。
③. 如使用編碼器，將驅(qū)動器上的ENC A和ENC B對調(diào)接入。
④. 如在HALL速度模式下，將驅(qū)動器上的HALL-1和HALL-3對調(diào)，再將Motor-A和Motor-B對調(diào)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。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源，確保該電壓是對驅(qū)動器信號地的。LED燈是綠的,但是電機(jī)不動 一個或多個方向的電機(jī)禁止動作 檢查 INHIBIT 和 ?INHIBIT 端口命令信號不是對驅(qū)動器信號地的 將命令信號地和驅(qū)動器信號地相連上電后，驅(qū)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(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時， LED燈閃爍 HALL相位錯誤 檢查電機(jī)相位設(shè)定開關(guān)(60°/120°)是否正確。 多數(shù)無刷電機(jī)都是120°相差。HALL傳感器故障 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時檢測Hall A, Hall B, Hall C的電壓。電壓值應(yīng)該在5VDC和0之間。LED燈始終保持紅色 存在故障 原因: 過壓、欠壓、短路、過熱、驅(qū)動器禁止、HALL無效
22、 何為負(fù)載率(duty cycle)?
答：負(fù)載率(duty cycle)是指電機(jī)在每個工作周期內(nèi)的工作時間/（工作時間 非工作時間）的比率。如果負(fù)載率低，就允許電機(jī)以3倍連續(xù)電流短時間運(yùn)行，從而比額定連續(xù)運(yùn)行時產(chǎn)生更大的力量。
23、標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動電路可以用于直線電機(jī)嗎？
答：一般都是可以的。你可以把直線電機(jī)就當(dāng)作旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如直線步進(jìn)電機(jī)、有刷、無刷和交流直線電機(jī)。具體情況可以向各供應(yīng)商咨詢。
24、直線電機(jī)是否可以垂直安裝，做上下運(yùn)動？
答：可以。根據(jù)用戶的要求，垂直安裝時我們可以加裝動子滑塊平衡裝置或加裝導(dǎo)軌抱閘剎車。
25、是否可以將多個無刷電機(jī)的動子線圈安裝于同一個磁軌道上？
答：可以。只要幾個動子之間不互相妨礙即可。
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