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步进电机相关问题及解决方案

分类:技术中心 789人浏览 2016-07-06
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步进电机基础

注意:对于这个讨论、步进、步进、步进电机(s)是可以互换的。

   步进电机是一种数字设备。 数字信息处理由步进电机来完成一个最终的结果,在这种情况下,运动控制。 或许有人认为一个步进电机将塌实按照数字指示,就像一台电脑。 这是步进电机的特点。

   步进电机是电机驱动的数字脉冲而不是不断的外加电压。 固有的这个概念是开环控制,其中一列火车的脉冲转化成这么多轴革命,革命与每个给定的脉冲数量要求。 每个脉冲=一个旋转增量或步骤(因此命名,步进、步进或步进电机),只有一个完整的部分旋转。 因此,计数脉冲可以应用于步进电机来实现所需的轴旋转。 自动计数代表运动取得了多少,不需要反馈信息,是在伺服系统中,和其他技术。 尽管不是必需的,但大多数的时步进电机可以容纳一个编码器。

应用步进电机

     虽然步进电机已盖过了过去由伺服运动控制系统,它已成为首选的技术在越来越多的领域。 这一趋势的主要因素对步进电机是数字控制的流行,微处理器的出现,改善设计,即高转矩模型,和更低的成本。 今天,步进电机应用在我们周围:它们用于打印机(进纸,打印轮),磁盘驱动器,钟表,以及用于工厂自动化和机械。

    阿纳海姆自动化的成本有效的步进电机生产线是应承担的OEM和用户帐户的明智的选择。 阿步进电机生产线自动化的客户是不同的:工业企业运营或自动化机械设计过程涉及到食品、化妆品和医药包装、标签或者篡改明显的需求,减少事故列车长度应用程序、组装、输送机、材料处理、机器人、特殊的拍摄和投影效果,医疗诊断,摄像机跟踪、检查和安全设备,飞机控制,泵流量控制,金属加工(数控机械),和设备升级。 步进电机是最常发现在运动系统,位置控制的要求。

    阿纳海姆自动化公司还提供了一个步进电机生产线集成了一个匹配的步进电机,驱动器和控制器在一个单位。 这种设计理念使得选择容易,从而减少错误和布线。 和友好的客户服务和专业应用援助,阿纳海姆自动化常常超过客户的预期实现特定的步进电机和驱动程序要求,以及其他运动控制的需求。

重要提示: 技术援助对于步进电机生产线是免费的。 这种援助是帮助客户在选择阿纳海姆自动化产品为一个特定的应用程序。 然而,任何选择,报价,为步进电机或应用程序的建议,或任何其他产品,提供从阿纳海姆自动化的员工,其“代表或经销商,只是协助客户。 在所有情况下,确定步进电机在一个特定系统的健身应用程序完全是客户的责任。 虽然是尽一切努力提供坚实的建议关于步进电机在一个特定的应用程序,和生产技术资料准确和插图,这些建议和文档仅供参考,如有更改,恕不另行通知。 阿纳海姆自动化没有事件负责或承担间接或间接损失产生的步进电机的使用或应用。 步进电机的应用程序可以使用不当导致人身伤害或死亡,财产损失和/或经济损失。


类型的步进电机

    有三种基本类型的步进电机。 这些步进电机类型不同的建设和功能。 每一个步进电机类型提供了一个解决方案应用程序以不同的方式。 三种基本类型的步进电机包括可变磁阻、永磁和混合。

可变磁阻(VR)步进电机 

    而闻名的可变磁阻步进电机软铁多个转子和伤口定子建设。 可变磁阻步进电机一般操作步骤从5到15度角率相对较高的一步。 他们还拥有没有启动转矩。 见图5我们的步进电机系统技术信息的更多细节。 阿纳海姆自动化不携带任何VR步进电机。

永磁步进电机(PM) 

永磁步进电机不同于可变磁阻步进电机,永磁转子noteeth。 这些转子磁场垂直于轴。 四个阶段依次是精力充沛时,转子旋转磁极所吸引。 参见图6的步进电机系统技术信息获取详情。 永磁步进电机一般步骤45到90度的角度,往往一步以相对较低的利率,但生产高扭矩和优异的阻尼特性。 看到阿纳海姆的TSM系列永磁步进电机生产线的自动化。

混合式步进电机 

     从永磁混合步进电机结合品质和可变磁阻步进电机。 混合步进电机有一些可取的特点。 这种类型的步进电机启动转矩高,优秀的控股和动态转矩,他们可以在高步进速度。 步骤0.9到5.0度的角度通常是混合步进电机。 Bi必经丝绕组通常提供给步进电机,以便可以使用单电源功率步进电机。 转子将在1.8度的增量旋转阶段激发一次的顺序表示。

     该步进电机可以推动两个阶段,以产生更多的扭矩。 混合步进电机也可以由一个然后两阶段生产靠背步骤0.9度增加。 看到阿纳海姆自动化的混合步进电机产品线:标准23 d,34 d,42 d,23 w,34 w和42个w,为圆高体现在广场高凸缘步进电机和高扭矩08年y,11个y,y,14日15 y,y,17日23 y,34个y,y 42,23 v,34 v,34个n,42个n,k,34 42 k,然后IP65额定系列汽车广场高体现在广场的法兰步进电机。


步进电机模式

有三种激励方式,常用的步进电机。 这些步进电机模式完整的必经步骤,靠背一步量和微步。

步进电机还是完整的必经步骤 
       在高步操作在步进电机的步骤通过角的正常步骤,例如200步/革命汽车采取1.8步骤,而在靠背0.9步操作步骤。 有两种类型的完整的必经步骤模式。 单相全量一步激发是步进电机的操作一次只有一个阶段精力充沛。 这种模式只能应用在有扭矩和速度性能并不重要,在电机运行在一个固定的速度和负载条件下是定义良好的。

        通常步进电机用于完整的必经步骤模式替换现有的运动系统,而不是用于新发展。 在某个速度共振问题可以禁止操作。 这种类型的模式需要最少的功率的驱动电源的激励模式。 双阶段完整的必经步骤励磁是步进电机的操作与两个阶段一次激励。 这种模式提供了良好的转矩和速度性能的最低共振问题。 注意: 双重激励,提供了约30 - 40%转矩比单一的激励,但确实需要从驱动电源功率的两倍。 阿纳海姆自动化的许多微步驱动程序可以设置在完整的必经步骤模式。

步进电机还是靠背的一步 

       步进电机励磁靠背一步是替代单和双相操作导致步骤1/2正常的步长。 因此,这种模式提供了两倍的分辨率。 而电动机转矩输出不同备选步骤,这是超过抵消需要一步通过半角。 这种模式已经成为阿纳海姆自动化的主要应用模式从1970年代开始,因为它提供了几乎完全自由共振问题。 步进电机可以运行在一个广泛的速度和用于驱动几乎所有常见的负载。 虽然靠背一步司机仍然是一个受欢迎的和负担得起的选择,许多新的微步驱动程序是一个成本有效的替代选择。 阿纳海姆自动化BLD75系列是一个非常受欢迎的司机,适合广泛的步进电机。

步进电机微步应承担的 

      在步进电机微步模式下,步进电机的自然步骤的角度可以分为更小的角度。 例如,一个标准的1.8度电动机有200步/革命。 如果电动机微步的地理量除以10,那么每个微步移动电机0.18度,是2000步/革命。 配比生产的微步是当前的两个绕组根据正弦和余弦函数。

      这种模式是只使用平滑运动或更多的决议是必需的。 通常,微步模式从量除以量量除以检测——256(51200步/ 1.8度电动机转速)。 一些微步驱动有固定因子,更昂贵的微步驱动程序提供可选择的因子。 成本高有效的微步驱动程序在看到阿纳海姆自动化的MBC和延时系列。 注意: 一般来说,提供的微步因子越大,越昂贵的步进电机驱动程序。 你应该喜欢,阿纳海姆自动化还生产一系列综合步进马达/驱动程序,这意味着步进电机和驱动程序在一个单位。 这种设计方法需要猜测的马达和驱动程序的兼容性。 看到17 md,23 md和34 md系列的更多信息。


步进电机的反馈

      步进电机通常由司机控制和索引器/控制器。 量、速度和步进电机的旋转方向是由数字控制设备的具体配置。 步进电机控制设备的主要类型有:步进电机驱动器和步进电机控制器,包括索引器和脉冲发电机。 步进电机驱动程序接收时钟脉冲和方向信号,将这些信号转换为适当的相位步进电机颇。 步进电机索引器创建时钟脉冲和方向信号,步进电机。 计算机或PLC(可编程逻辑控制器)发出命令索引器和控制器。

定制一个步进电机

    阿纳海姆自动化提供了多种选项来定制步进电机。 可用定制的列表包括但不限于:轴修改,机械制动或编码器增加,轴持平或密封的IP65等级,安装尺寸变化,和定制特定速度、转矩和电压特性。 请联系阿纳海姆自动化为你定制的步进电机的要求。 可能会有一个非循环工程(负阻元件),和/或最低购买定制和修改。 注意: 不要试图自己修改一个步进电机。 改变一个步进电机一旦运会影响它的性能和其将得不到质量保证。

步进电机的环境因素

    必须遵守以下环境和安全方面的考虑在所有阶段的操作,一个步进电机系统的服务和维修。 未能遵守这些措施违反安全标准设计、制造和使用步进电机的驱动和controiller。 请注意,甚至一个也建立了步进电机产品操作和安装不当,可能有害。 预防措施必须遵守由用户负载和操作环境。 客户是最终负责适当的选择,安装和操作的步进电机系统。

     大气中,使用步进电机必须有利于良好的通用实践的电子/电气设备。 不操作的步进电机存在易燃气体,灰尘,油、气或水分。 户外使用,步进电机,驱动器和控制器必须由足够的覆盖保护的元素,同时还提供足够的空气流量和冷却。 水分可能会引起电击风险和/或系统崩溃。 由于应该考虑避免任何形式的液体和蒸汽。 与工厂联系您的应用程序需要特定的IP评级。 是明智安装步进电机,驱动器和控制器的环境是免费的从缩合、灰尘、电噪音、振动和冲击。

     此外,最好使用步进马达/驱动程序/控制器系统在一个非静态保护环境。 接触电路应该妥善保护和/或封闭以防止未经授权的人接触活电路。 没有工作时应该执行权力。 不要插入或拔掉连接器在权力。 等待至少5分钟前做检验工作的步进电机系统关闭电源后,因为即使关掉电源后,仍然会有一些剩余电力电容器的内部电路的步进电机驱动程序。

      计划安装步进电机的驱动和/或控制器的系统设计是免费的从碎片,如金属碎片切割、钻孔、攻丝、焊接,或任何其他可能接触电路的异物。 未能防止碎片进入步进电机系统可能导致伤害和/或冲击。

步进电机接线 

    以下信息的目的是作为一般指南布线的阿纳海姆自动化步进电机生产线。 请注意,当你路线电力和信号布线在机器或系统,辐射噪声从附近的继电器变压器、和其他电子设备可以引入到步进电机和编码器信号,输入/输出通信和其他敏感低电压信号。 这可能会导致系统故障和通信错误。

    警告 ——危险电压的能力造成受伤或死亡可能出现在步进电机系统。 使用极端谨慎处理时,连接、测试和调整在安装过程中,设置特色,优化,操作。 不要极端的调整或改变步进电机系统参数,可以引起机械振动和导致失败和/或损失。 当步进电机连接,不运行的步进驱动直接打开/关闭电源。 频繁的功率开/关开关会导致快速老化的内部组件,这将降低步进电机系统的生命周期。

严格遵守以下规则:

•每次步进电机按照接线图 

•路线对高电压电力电缆分别从低电压电缆。 

•隔离输入功率线路和步进电机控制线路和电机反馈电缆的电缆他们离开一步汽车司机。 保持这种分离整个线运行。 

•使用屏蔽电缆,电力线路和360度提供一个接地夹终止围墙。 使房间在辅助面板线弯曲。 

•让所有电缆路线尽可能短。

注意: 工厂生产电缆推荐使用我们的步进电机和驱动系统。 这些电缆分别购买,是为了减少EMI。 这些电缆建议比客户还是建立电缆优化系统性能,为步进电机提供额外的安全系统和用户。

警告 ——为了避免电击的可能性,执行所有的安装和布线前步进电机和驱动系统应用能力。 一旦电力应用,连接终端电压存在。

步进电机安装 

    以下信息是一般指导方针的安装和安装步进电机系统。 警告 ——危险电压的能力造成受伤或死亡可能出现在步进电机系统。 使用极其谨慎的处理、测试和调整在安装过程中,设置量和操作。 是非常重要的连接步进电机和驱动程序被考虑在安装和山峦。

     子面板安装在安装步进电机系统组件的外壳,必须是平的,刚性表面不受冲击,振动,水分,油、蒸汽、灰尘。 记住,步进电机和驱动程序将在工作期间产生热量,因此,应考虑散热设计系统布局。 外壳的大小,以免超过最大额定环境温度。 建议的步进电机驱动器和控制器安装在位置提供足够的气流。 步进电机应该安装在一个稳定的时尚,安全,以减少振动。 注意: 应该有至少3英寸之间的步进电机驱动系统和其他设备安装在/电气面板或内阁。 如果在运动中使用继电器系统,注意保护继电器和步进驱动和控制器,并分别总是运行这些电线。 当使用一个直流继电器,二极管穿过线圈,当使用一个交流继电器时,一定要用MOV。

注意: 为了符合UL和CE要求,步进电机系统必须建立在一个有利的外壳接地提供保护标准EN 6052中定义(IEC 529)IP55,这样他们都无法提供给操作员或不熟练的人。 与任何移动的部分在一个系统中,步进电机应该保持的运营商。 NEMA 4 x圈地超过这些需求为IP66提供保护。 提高权力铁路和子面板之间的债券,构建你的子面板一个锌镀钢铁(油漆还是免费的)。 此外,强烈建议步进电机驱动程序和/或控制器对电噪音干扰的保护。 噪声从信号电线可以引起机械振动和故障。

常见原因为步进电机和/或步进驱动程序失败 
注意: 总是读规范表/用户指南伴随每个产品

问题: 间歇性的或不稳定的步进电机步进驱动功能。 
解决方案: 这是最常见的失败原因,最难以检测。 首先检查以确保所有连接步进电机和步进驱动程序之间的紧张和控制器。 变色的证据在终端/连接,可能表明一个松散的联系。 当更换一个步进电机,步进驱动程序或驱动程序包,或控制器在运动控制系统中,一定要检查所有接线端子和连接器。 检查电缆/电线的准确性。 压力步进电机接线和连接条件和利用欧姆表,检查更糟糕。 只要有可能,使用阿纳海姆自动化对步进电机的屏蔽电缆布线。

问题: 步进电机电线断开,而司机启动。 
解决方案: 避免对步进电机执行任何服务,司机或控制器而权力,特别是关于电机连接。 这对于两个司机预防措施是必要的,以及技术人员/安装程序。

问题: 可怜的系统性能。 
 解决方案: 检查电线/电缆太长。 控制步进电机的电线/电缆25英尺长。 应用程序的连接步进电机的步进驱动超过25英尺,指示请与工厂联系,很可能需要瞬变电压保护装置。 另一种可能性是,步进电机导联线的计,太小了。 不匹配你的电缆电线计步进电机铅丝的大小。 这是一个常见的错误,所以阿纳海姆自动化建议使用屏蔽电缆的布线(单独购买)。 另外,检查你的步进电机的年龄,与时间和使用,步进电机失去一些磁性影响性能。 通常可以看出10000年操作时间步进电机(约4.8年,运行一个每工作日八小时应承担的转变)。 同时,确保你的步进电机和驱动程序的组合为您的应用程序是很好的搭配。 联系工厂,如果您有任何问题。

问题: 步进电机有一个短路绕组或短的运动情况。 
解决方案: 很可能你有一个有缺陷的步进电机。 不要试图修理汽车。 打开de高磁化马达在步进电机的情况下可能导致低劣的性能。 的步进电机的情况下也会空虚你保修。 可以利用欧姆表,测试电机绕组。 作为一个经验法则,如果NEMA 08年的步进电机是一种帧大小,11日,14日,15日,17日,23日,或34和保修期过期了,它不是成本有效的返回这些步进电机修理。 联系工厂如果你怀疑有缺陷的步进电机仍在保修期内,如果是NEMA 42或一个K系列发动机。

问题: 步进电机驱动程序或驱动程序包是加热。 
解决方案: 通风和冷却设施至关重要——未能提供足够的气流将影响步进电机驱动器的性能和寿命缩短的司机让司机温度低于60摄氏度。 保持良好的气流,使用风扇,散热器材料和基板,所以不超过最高温度等级的步进马达,驱动程序或控制器。 注意温度在橱柜和附件,步进驱动程序安装。 注意: 漆面做的  充分的热沉材料步进电机驱动和控制器。 同时,确定环境是免费的从尘埃和碎片堵塞一个风扇的冷却系统。

问题: 环境因素并不理想。 
解决方案: 环境因素,如焊接、化学气体、水分、湿度、灰尘、金属碎片,等等,会损坏电子和步进电机。 保护司机、控制器和步进电机从环境腐蚀性,包含电压峰值,或防止通风良好。 阿纳海姆自动化提供产品在几个线电压范围,以及防飞溅量,IP65评级的步进电机。 洗下来或者爆炸证明应承担的汽车,工厂直接联系。 包含电压峰值的交流线路,一条线调节器(过滤器)可能会需要。 注意: 如果您的应用程序需要焊接,或者焊接在相同的工作环境,联系工厂建议如何保护步进电机驱动器和控制器。

问题: 时钟脉冲率(或步骤)司机太高了。 
解决方案: 典型的靠背一步司机可以驱动步进电机的最大速率每秒20000次脉冲。 脉冲率高于60000脉冲每秒会损害司机。 看到说明书为最佳性能电机和驱动程序的组合。

问题: 步进电机失速。 
解决方案: 在某些情况下,拖延步进电机使一个大电压尖峰,经常破坏阶段晶体管驱动程序。 有些司机是为了保护自己免受这样的发生。 如果没有,可以添加瞬变抑制设备外部。 为进一步的信息请咨询工厂。

问题: 步进电机回来了重心驱动步进驱动程序。 
解决方案: 一个步进电机被负载了创建一个EMF电压驱动。 更高的速度将产生较高的电压水平。 如果转速很高,这个电压可能造成损害的司机。 这尤其危险的汽车回来时驱动而应承担的司机还在。 把机械停止或制动的应用程序可能会受制于这些现象。

注意:请使用RMA形式应该为修复您需要返回产品。 形式,这种形式可以在支持RMA请求,在这个网站上。 永远不会返回一个产品没有联系阿纳海姆自动化! 建议客户联系阿纳海姆自动化通过电话、电子邮件或传真的形式返回一个产品之前,这样我们就可以评估成本是最有效的方法来处理修复/返回。 
714还是992还是714,电话,714年或者714年量992,传真 
电子邮件:info@anaheimautomation.com

一般步进电机应用程序的安全考虑

必须遵守以下安全考虑在所有阶段的操作,服务和维修。 未能遵守这些措施违反安全标准设计、制造、和预期使用步进电机,驱动程序和控制器。 阿纳海姆自动化,公司不承担任何责任为客户未能遵守这些要求。 甚至精心设计和制造完美的产品、操作或安装不当,可能有害。 安全措施必须遵守由用户负载和操作环境。 在所有情况下,客户负责适当的选择,安装和操作的产品购买的阿纳海姆自动化。

总而言之:

•使用要谨慎处理、测试和调整在安装过程中,设置和操作 
•服务不应执行与权力 
•接触电路应妥善保护或封闭以防止未经授权的人接触活电路 
•所有产品应该安全地安装和充分接地 
•提供足够的空气流量和散热 
•不要在存在易燃气体,气体、液体或灰尘

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