今天為大家分享步進(jìn)電機(jī)在自動化應(yīng)用中應(yīng)避免的常見錯誤另一部分。

3.我可以使用12V電源為電機(jī)和驅(qū)動器供電嗎？

對于任何類型的電動機(jī)，不僅僅是步進(jìn)電動機(jī)，電源電壓與電動機(jī)速度直接相關(guān)。隨著向系統(tǒng)提供更高的電壓，電機(jī)可實(shí)現(xiàn)更高的速度。伺服和直流電機(jī)規(guī)定的額定電源電壓符合其他額定規(guī)格，包括速度，扭矩和功率。

如果規(guī)定步進(jìn)電機(jī)的額定電壓，則通常不超過電機(jī)的繞組電阻乘以額定電流。這對于產(chǎn)生保持扭矩很有用，但是當(dāng)步進(jìn)電機(jī)移動時很少使用。

與所有電動機(jī)一樣，當(dāng)軸開始移動時，步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生反電動勢（BEMF）電壓，阻止流入繞組的電流。為了產(chǎn)生可用的扭矩，供電電壓必須顯著高于BEMF。由于沒有硬性和快速的規(guī)則來指定電源電壓的高度，因此用戶應(yīng)查看給定步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動器和電源組合的已發(fā)布速度 - 轉(zhuǎn)矩曲線。

速度 - 轉(zhuǎn)矩曲線中指定的電源電壓是必不可少的信息。如果忽略，例如當(dāng)公布的曲線使用48 V電源時使用12 V電源，電機(jī)將無法達(dá)到預(yù)期的扭矩。見下面的圖2。

圖2  - 同一步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器組合的兩個速度 - 轉(zhuǎn)矩曲線。 只有電源電壓不同。 深綠色線條顯示48 V電源的失速扭矩。 淺綠色線顯示24 V電源的失速轉(zhuǎn)矩。 12 V電源可以產(chǎn)生更低的曲線

4.'我不能用幾個PLC輸出運(yùn)行這個步進(jìn)電機(jī)嗎？為什么需要開車？'

兩相步進(jìn)驅(qū)動器使用一組連接的八個晶體管來形成H橋。從PLC輸出創(chuàng)建等效的H橋需要8個輸出。一些帶有六根引線的兩相步進(jìn)電機(jī)僅用四個晶體管驅(qū)動。對于這些，您可以使用四個PLC輸出來向前和向后旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。然而，步進(jìn)驅(qū)動器不僅僅是簡單地對H橋中的晶體管進(jìn)行排序。

步進(jìn)驅(qū)動器使用總線電壓的PWM切換來調(diào)節(jié)電動機(jī)每相中的電流。如前一節(jié)關(guān)于電壓的說明，電源電壓必須足夠高，以克服BEMF并在速度下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

具有微步進(jìn)功能的步進(jìn)驅(qū)動器進(jìn)一步細(xì)化了PWM開關(guān)邏輯，以根據(jù)正弦波比較每相中的電流，獲得比步進(jìn)電機(jī)的基本步進(jìn)角更精細(xì)的定位。超越最基本的步進(jìn)驅(qū)動器，那些具有軌跡發(fā)生器的驅(qū)動器可以根據(jù)預(yù)設(shè)的加速和減速率自動升高和降低電機(jī)速度。

使用PLC輸出來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)對于有興趣剖析步進(jìn)電機(jī)如何工作的人來說可能是一個很好的項(xiàng)目。對于任何嚴(yán)肅的運(yùn)動控制項(xiàng)目，您需要一個合適的驅(qū)動器。

5.“電機(jī)很吵......它一定有問題?！?

每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)邁出一步時，它會在轉(zhuǎn)子穩(wěn)定到位時產(chǎn)生一點(diǎn)振鈴聲（想想彈簧上的經(jīng)典質(zhì)量）。振鈴是電機(jī)的自然諧振頻率，它基于電機(jī)結(jié)構(gòu)。當(dāng)馬達(dá)步驟的頻率接近或等于它時，自然共振頻率被放大。

當(dāng)步進(jìn)電機(jī)以全步序列（可用的最低分辨率;等于電機(jī)的步進(jìn)角）和低速（通常在1到5轉(zhuǎn)/秒的范圍內(nèi)）驅(qū)動時，這種噪音最為明顯。

當(dāng)用戶第一次測試步進(jìn)電機(jī)并且電機(jī)未安裝并且與任何負(fù)載分離時，最常出現(xiàn)噪聲問題。在這種情況下，電機(jī)可以自由地產(chǎn)生共振，而沒有任何阻尼共振的東西。
幸運(yùn)的是，一些簡單的步驟可以減輕共振：

通過安裝電機(jī)并將電機(jī)軸連接到負(fù)載，為系統(tǒng)增加機(jī)械阻尼。將軸連接到負(fù)載會給系統(tǒng)增加一些慣性或摩擦力......這反過來會改變或阻尼電機(jī)的固有共振頻率。

通過微步進(jìn)減小步進(jìn)角。當(dāng)微步進(jìn)時，每一步的步進(jìn)角都小得多，并且自然共振頻率被激發(fā)得更少。
如果這些步驟都不起作用，請考慮使用步進(jìn)驅(qū)動器，其內(nèi)置于其當(dāng)前控制邏輯中的反共振算法。

6.'我需要一個編碼器來運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)，對嗎？'

不，編碼器不需要在開環(huán)控制中運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是唯一一種使用開環(huán)控制精確重復(fù)定位負(fù)載的無刷直流電機(jī)。其他電機(jī)需要某種類型的位置反饋。開環(huán)控制適用于以下情況：

運(yùn)動任務(wù)隨著時間的推移是相同的。
負(fù)載不會改變。
所需的速度相對較低。
未能完成運(yùn)動任務(wù)不會導(dǎo)致嚴(yán)重或危險的機(jī)器故障。

如果應(yīng)用程序不符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，請考慮將反饋引入系統(tǒng)以允許某種程度的閉環(huán)控制。將步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中的編碼器添加到基本功能中，包括基本上是開環(huán)控制但具有微妙，有效的改進(jìn)，以及步進(jìn)電機(jī)作為伺服控制系統(tǒng)的一部分運(yùn)行的全閉環(huán)控制。請聯(lián)系您的步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器供應(yīng)商，以獲取有關(guān)它們提供的反饋范圍和閉環(huán)控制選項(xiàng)的信息。

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