论步进电动机的故障诊断及维修管理

《论步进电动机的故障诊断及维修管理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、冃录摘要第一章步进电机的概述1.步进电机的分类2.步进电机的工作原理3.步进电机的主要特性4.步进电机的基本特点第二章步进电动机的常见故障1.步进电动机为什么会失步2.如何让电机保持转矩3.步进电动机振荡的原因4.实际应用中对步进电机冇哪些要求5.输出转矩大，口J直接带动负载第三章步进电机故障维修1.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降2.为什么步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声3.如何克服两项混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声4.细分驱动器的细分数是否能代表精度5.四相混合式步

2、进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别6.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源7.混合式步进电机驱动器的脱机信号free一般在什么悄况下使用&如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向9.两相和五相的混合式步进电机的应川场合有何不同参考文献摘要步进电动机在数控系统中应用口趋广泛.虽其种类及规格冇多种，结构冇所不同，但在运行中常发生起动及运行速度慢、失步现象严重、控制绕组接线错谋及运行屮常出现绕组短路、开路或击穿故障。故障出现后影响了数控系统不能正常工作。现结合我们维护修理所掌握的步进电动机故障情况及采取的排除

3、故障修理与调试方法介绍如下，供同行修理参考。关键词：步进电机，常见故障，数控系统，修理与调试第一章步进电机的概述步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向传动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的口的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达

4、到调速的FI的。1•步进电机的分类：步进电机分永磁式(PM)、反应式(VR)、混合式(HR)三种。永磁式一般为二相，转矩和体积都很小，步距角一般为7.5。或15°；反应式一般为三相，实现大转矩输出,步距角为1.5°；混合式兼具永磁式和反应式的优点，分二相和五相，二相步距角为1.8°,无相步距角为0.72°。2.步进电机的工作原理：步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分吋供电的，多相吋序控制器虽然步

5、进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机屯一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统屮。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。3.步进电机的主耍特性：(1)步进电机必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定

6、的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。(2)腾龙版步进电机的步进角度为7.5度，一圈360度，需要48个脉冲完成。(3)步进电机貝有I瞬间启动和急速停止的优越特性。(4)改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。因此，目前打印机，绘图仪，机器人，等等设备都以步进电机为动力核心。4•步进电机的基本特点：(1)步进电动机工作时每和绕组不是恒定地通电，而是按一定的规律轮流通电。(2)每输入一个脉冲电信号转了转过的角度称为步距角。(3)步进电机可以按特定指令进行角度控制，也可以进行速度控制。角度控制时，每输入一个

7、脉冲，定子绕组就换接一次，输出轴就转过一个角度，其步数与脉冲数一致，输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时，步进电机绕组屮送入的是连续脉冲，各和绕组不断地轮流通电，步进电机连续动转，它的转速与脉冲频率成止比。改变通电顺序，即改变定子磁场旋转方向，就可以控制电机正转或是反转。(4)步进电机具有自锁能力。当控制脉冲停止输入，而让最后一个脉冲控制的绕组继续通直流电吋，则电机可以保持在固定的位置上，即停在最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上，这样，步进电机可以实现停车时转子定位。第二章步进电动机的常见故障1•步进电动机

8、为什么会失步？(1)转子的加速度慢于步进电机的旋转磁场，也即是低于换相速度而产生的。这是因为输入电机的电能不足，在步进电机屮产生的同步力矩无法令转子速度跟随定子磁场的旋转速度，从而引起失步。并且凡是比这时频率高的工作频率都必将失步。这种失步说明了步进电机的拖动能力不够。一旦减少负载，或者提高绕组的激磁电流，则有可能克