8 步进电机常见故障及处理

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1、华中数控步进电机华中数控孙海亮华中数控华中数控一、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、步进电机的选择主要内容华中数控1、步进电机的静态指标术语产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA

2、-A.华中数控华中数控一、步进电机常用术语相数：拍数：华中数控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）华中数控步距角：定位转矩：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度/（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例：四拍运行时步距角为：θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步）八拍运行时步距角：θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）华中数控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

3、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。华中数控华中数控静转矩：华中数控2、步进电机动态指标及术语：步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。华中数控步距角精度：失步：华中数控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

4、能解决的。电机在某种驱动形式、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。失调角：最大空载起动频率：华中数控华中数控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。最大空载的运行频率：运行矩频特性：华中数控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

5、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。电机的共振点：电机正反转控制：华中数控华中数控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

6、采用小电感大电流的电机。华中数控二、步进电机的分类：按转矩产生的原理可分为:1.反应式步进电机;2.永磁式步进电机;3.混合式步进电机；从电流的极性上可分为:1.单极性步进电机;2.双极性步进电机华中数控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。华中数控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

7、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。华中数控三、工作原理1、永磁步进电机的结构原理（励磁式）永磁步进电机的结构原理华中数控2、反应式步进电机工作原理(a)(b)反应式步进电机结构原理图华中数控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。三相反应式步进电动机的原理结构图如下：ABCIAIBIC定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。定子转子1)三相单三拍CA'BB'C'A3412A相绕组通电，B、C相不通电。由于在磁场作用

8、下，转子总是力图旋转到磁阻最小的位置，故在这种情况下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。CA'BB'C'A3412同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当C相通电时，转子再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。1C'342CA'BB'A这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，