德國(guó)SEW電機(jī)轉(zhuǎn)速受哪些因素影響

    在德國(guó)SEW電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器)沒(méi)有損壞的情況下，堵轉(zhuǎn)了就是電機(jī)轉(zhuǎn)矩不夠了，在步進(jìn)電機(jī)固定的情況下，影響轉(zhuǎn)矩的主要因素有轉(zhuǎn)速和電流，步進(jìn)電機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速越高力矩越小，電流越小力矩越小。

    步進(jìn)電機(jī)只能夠由數(shù)字信號(hào)控制運(yùn)行的，當(dāng)脈沖提供給驅(qū)動(dòng)器時(shí)，在過(guò)于短的時(shí)間里，控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖數(shù)太多，也就是脈沖頻率過(guò)高，將導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)。要解決這個(gè)問(wèn)題，必須采用加減速的辦法。就是說(shuō)，在步進(jìn)電機(jī)起步時(shí)，要給逐漸升高的脈沖頻率，減速時(shí)的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說(shuō)的“加減速"方法。

    步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速度，是根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)的變化來(lái)改變的。從理論上講，給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角(細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角)。實(shí)際上，如果脈沖信號(hào)變化太快，步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動(dòng)勢(shì)的阻尼作用，轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號(hào)的變化，將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí)，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時(shí)也要有降速過(guò)程，以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。下面就加速實(shí)例加以說(shuō)明：

    加速過(guò)程，是由基礎(chǔ)頻率(低于步進(jìn)電機(jī)的直接起動(dòng)頻率)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過(guò)程反之)。跳變頻率是指步進(jìn)電機(jī)在基礎(chǔ)頻率上逐漸提高的頻率，此頻率不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步。加減速曲線一般為指數(shù)曲線或經(jīng)過(guò)修調(diào)的指數(shù)曲線，當(dāng)然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機(jī)或者PLC，都能夠?qū)崿F(xiàn)加減速控制。對(duì)于不同負(fù)載、不同轉(zhuǎn)速，需要選擇合適的基礎(chǔ)頻率與跳變頻率，才能夠達(dá)到控制效果。指數(shù)曲線，在軟件編程中，先算好時(shí)間常數(shù)存貯在計(jì)算機(jī)存貯器內(nèi)，工作時(shí)指向選取。通常，完成步進(jìn)電機(jī)的加減速時(shí)間為300ms以上。如果使用過(guò)于短的加減速時(shí)間，對(duì)絕大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)，很難實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)。

    德國(guó)SEW電機(jī)電機(jī)突然停機(jī)不一定是堵轉(zhuǎn)，電機(jī)都有轉(zhuǎn)速的，步進(jìn)電機(jī)也是，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)突然停止。

    德國(guó)SEW電機(jī)的大小會(huì)影響轉(zhuǎn)矩，電流越大轉(zhuǎn)矩越大，但是電機(jī)發(fā)熱也就越大，因此電流一般調(diào)整到轉(zhuǎn)矩足夠的情況下的小電流。如果這種情況下電機(jī)發(fā)熱量還很大，就需要換大轉(zhuǎn)矩電機(jī)了。

    電機(jī)可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來(lái)對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制位置和速度，是一種便宜、簡(jiǎn)單好用的控制類電機(jī)，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

    但由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制，選型或者使用不當(dāng)，也會(huì)容易出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)失步，也叫步進(jìn)電機(jī)丟步，也就是步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置，讓工控人員很是苦惱。

    那么，步進(jìn)電機(jī)失步的原因是什么？可以采取哪些對(duì)策來(lái)避免失步呢？

    步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要采取排除法一一分析，才能夠找出失步的真正原因，一般導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因是下面幾種：

    1.德國(guó)SEW電機(jī)本身工作力矩不夠，沒(méi)有足夠能力帶動(dòng)負(fù)載；

    2.德國(guó)SEW電機(jī)起停的加減速過(guò)程不充分，步進(jìn)電機(jī)在加減速過(guò)程中失步；

    3.步進(jìn)電機(jī)的電源功率不夠?qū)е虏竭M(jìn)電機(jī)的輸入功率不夠引起失步；

    4.德國(guó)SEW電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓不夠或者驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定過(guò)低；

    5.驅(qū)動(dòng)器或者控制器收到信號(hào)干擾；

    6.步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)共振引起步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力下降而導(dǎo)致失步；

    7.驅(qū)動(dòng)器和控制器的信號(hào)不匹配；

    8.同步輪或者減速箱的背隙或者來(lái)回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒(méi)有在程序上補(bǔ)償或者補(bǔ)償值不對(duì)；

    9.控制程序本身有問(wèn)題。

    針對(duì)上面各問(wèn)題原因，可以分別采取下面對(duì)策來(lái)改善步進(jìn)電機(jī)失步問(wèn)題：

    1）核算負(fù)載的力矩，參考步進(jìn)電機(jī)距頻圖看看在對(duì)應(yīng)速度下步進(jìn)電機(jī)是不是有足夠扭矩能力帶動(dòng)負(fù)載，可以換個(gè)在對(duì)應(yīng)工作速度下扭矩大的步進(jìn)電機(jī)來(lái)對(duì)比測(cè)試。

    2）步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)階段就像開(kāi)手動(dòng)波的汽車(chē)，需要逐步上檔而提速，加減速不充分，會(huì)導(dǎo)致失步。

    一般建議負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不要大于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的10倍，不然加減速過(guò)程會(huì)比較漫長(zhǎng)。

    3）德國(guó)SEW電機(jī)啟動(dòng)瞬間我們會(huì)測(cè)試到額定電流1.6倍左右的電流，如果電源功率不夠，會(huì)讓電機(jī)里面的有效電流過(guò)低，從而帶不動(dòng)負(fù)載。建議一般電源留30%以上余量。

    4）德國(guó)SEW電機(jī)需要快速啟動(dòng)或者高速運(yùn)行，需要驅(qū)動(dòng)電壓比較高，工作電流設(shè)定值足夠大，否則也容易失步。

    5）換個(gè)型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器對(duì)比看看是不是信號(hào)收到干擾，或者看看控制A電機(jī)運(yùn)動(dòng)，是不是B電機(jī)有動(dòng)作，看看電機(jī)是不是收到信號(hào)干擾。

    6）共振的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動(dòng)，速度上升或者下降一定范圍，有關(guān)現(xiàn)象會(huì)明顯減輕或者消失，基本可以判斷是共振問(wèn)題。