當前位置:首頁 > 工業(yè)控制 > 伺服與控制
[導讀] 步進電機定位不準的原因及處理方法 步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是

步進電機定位不準的原因及處理方法

步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的。雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機并不能象普通的直流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此也經(jīng)常會出現(xiàn)一些定位不準的故障。

步進電機定位不準一般由以下幾方面原因引起:

1、 改變方向時丟脈沖,表現(xiàn)為往任何一個方向都準,但一改變方向就累計偏差,并且次

數(shù)越多偏得越多;

2、 初速度太高,加速度太大,引起有時丟步;

3、 在用同步帶的場合軟件補償太多或太少;

4、 馬達力量不夠;

5、 控制器受干擾引起誤動作;

6、 驅動器受干擾引起;

7、 軟件缺陷;

針對以上問題分析如下:

1、一般的步進驅動器對方向和脈沖信號都有一定的要求,如:方向信號在第一個脈沖上升沿或下降沿(不同的驅動器要求不一樣)到來前數(shù)微秒被確定,否則會有一個脈沖所運轉的角度與實際需要的轉向相反,最后故障現(xiàn)象表現(xiàn)為越走越偏,細分越小越明顯,解決辦法主要用軟件改變發(fā)脈沖的邏輯或加延時。

2、由于步進電機特點決定初速度不能太高,尤其帶的負載慣量較大情況下,建議初速度在1r/s以下,這樣沖擊較小,同樣加速度太大對系統(tǒng)沖擊也大,容易過沖,導致定位不

3、根據(jù)實際情況調整被償參數(shù)值,(因為同步帶彈性形變較大,所以改變方向時需加一定的補償)。

4、適當?shù)卦龃篑R達電流,提高驅動器電壓(注意選配驅動器)選扭矩大一些的馬達。

5、系統(tǒng)的干擾引起控制器或驅動器的誤動作,我們只能想辦法找出干擾源,降低其干擾能力(如屏蔽,加大間隔距離等),切斷傳播途徑,提高自身抗干擾能力,常見措施:

①用雙紋屏蔽線代替普通導線,系統(tǒng)中信號線與大電流或大電壓變化導線分開布線,降低電磁干擾能力。

②用電源濾波器把來自電網(wǎng)的干擾波濾掉,在條件許可下各大用電設備的輸入端加電源濾波器,降低系統(tǒng)內各設備之間的干擾。

③設備之間最好用光電隔離器件進行信號傳送,在條件許可下,脈沖和方向信號最好用差分方式加光電隔離進行信號傳送。在感性負載(如電磁繼電器電磁閥)兩端加阻容吸收或快速泄放電路,感性負載在開頭瞬間能產(chǎn)生10~100倍的尖峰電壓,如果工作頻率在20KHZ以上。

6、軟件做一些容錯處理,把干擾帶來影響消除。

步進電機位置定位精度的解決方法

驅動電路的改善

一、額定電壓(電流)驅動:從額定電壓降低電壓來驅動 步進電機,發(fā)現(xiàn)位置定位精度變差。

例如:在空載時,用編碼器作為負載,在額定電壓(電流)時的精度與低于額定電壓(電流)比較,精度變化較大。如上圖所示,齒槽轉矩使特性畸變的程度依據(jù)所加電壓而不同,電壓越低,齒槽轉矩影響越明顯。作者經(jīng)驗認為角度精度太差是很麻煩的,會引起測量電壓(電流)不準。大家會注意到,轉矩與電壓有一定關系,而此關系如不同,會使空載時的角度精度變得很差或成為盲點。

二、2相激磁驅動:1相激磁驅動定子齒與轉子齒作位置定位。相對2相激磁,由定子的2個相繞組激磁,轉子齒磁場與定子磁場平衡,作位置定位。因1相激磁驅動時,其誤差精度為各定子相的本身機械精度,而2相激磁誤差,由多極位置決定,誤差有所緩解,精度變好。特別是縱列型的兩相PM型步進電機,1相激磁與2相激磁比較,1相激磁精度會差一些。

三、多步進位置定位:兩相步進電機時以2或4步進位置定位驅動;三相步進電機3或6步進位置定位驅動?!恫竭M電機步距角度精度的測量》一文中提到的是兩相HB型步進電機的例子,如每4步進位置定位,精度大幅提高。

例如,每1.8°位置定位時,1.8°并非使用全步進,而是使用0.9°的步進電機,以2步進驅動1.8°位置定位,全步進選擇0.6°的步進電機,3步進驅動有0.6°×3=1.8°的驅動方式。此種方式可以大大提高精度。

電機的改善

微調定子結構的改善:已知定子的微調結構能改善位置定位精度。以兩相電機為例,微調結構,可以降低齒槽轉矩,距角特性變?yōu)檎也?。三相HB型1.2°的步進電機,六主極無微調,與12主極有微調的全步進驅動時的位置精度比較如下圖所示:

1/8細分驅動時的位置定位精度比較如下圖所示:

三相12主極微調結構步進電機全步進時,位置定位精度可以改善±2%以內。在細分時,微調結構精度提高近50%。細分步距角精度比全步距角運行的精度大。步距采用8分割時,步距角為1.2°/8=0.15°,以此作為控制計算基準,其精度值當然比全步距角時要高。

三相HB型高分辨率電機的改善:三相HB型步進電機有2相1.8°的1/3,即0.6°的髙分辨率電機,由于驅動芯片可以在市場上買到,所以可以很容易地實現(xiàn)高精度位置定位。

RM型細分時的改善:以HB型步進電機細分的角度,用于位置定位時,其精度會有問題。RM型10細分位置定位時,計算出的位置是線性變化的,微步進細分時的角度精度比較。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉