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        解析SEW電機堵轉的原因與解決方法
        來源: 發布時間:2019-11-01291

        解析SEW電機堵轉的原因與解決方法
            在設備(電機和驅動器)沒有損壞的情況下,堵轉了就是電機轉矩不夠了,在步進電機固定的情況下,影響轉矩的主要因素有轉速和電流,步進電機的特性是轉速越高力矩越小,電流越小力矩越小。
            SEW電機只能夠由數字信號控制運行的,當脈沖提供給驅動器時,在過于短的時間里,控制系統發出的脈沖數太多,也就是脈沖頻率過高,將導致步進電機堵轉。要解決這個問題,必須采用加減速的辦法。就是說,在步進電機起步時,要給逐漸升高的脈沖頻率,減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。
            SEW電機轉速度,是根據輸入的脈沖信號的變化來改變的。從理論上講,給驅動器一個脈沖,步進電機就旋轉一個步距角(細分時為一個細分步距角)。實際上,如果脈沖信號變化太快,步進電機由于內部的反向電動勢的阻尼作用,轉子與定子之間的磁反應將跟隨不上電信號的變化,將導致堵轉和丟步。
            所以SEW電機在高速啟動時,需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時也要有降速過程,以保證實現步進電機精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。下面就加速實例加以說明:
            SEW電機加速過程,是由基礎頻率(低于步進電機的直接起動)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過程反之)。跳變頻率是指步進電機在基礎頻率上逐漸提高的頻率,此頻率不能太大,否則會產生堵轉和丟步。加減速曲線一般為指數曲線或經過修調的指數曲線,當然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機或者PLC,都能夠實現加減速控制。對于不同負載、不同轉速,需要選擇合適的基礎頻率與跳變頻率,才能夠達到控制效果。指數曲線,在軟件編程中,先算好時間常數存貯在計算機存貯器內,工作時指向選取。通常,完成步進電機的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間,對絕大多數步進電機來說,很難實現步進電機的高速旋轉。
            SEW電機突然停機不一定是堵轉,電機都有的,步進電機也是,當轉速超過步進電機的,步進電機就會突然停止。
            SEW電機的大小會影響轉矩,電流越大轉矩越大,但是電機發熱也就越大,因此電流一般調整到轉矩足夠的情況下的最小電流。如果這種情況下電機發熱量還很大,就需要換大轉矩電機了。
            SEW電機有步距角(涉及到相數)、靜轉矩、及電流三大要素組成。三大要素確定,步進電機的型號便確定下來了。
            1、步距角的選擇
            SEW電機的步距角取決于負載精度的要求,將負載的最小分辨率(當量)換算到電機軸上,每個當量電機應走多少角度(包括減速)。電機的步距角應等于或小于此角度。市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度(五相電機)、0.9度/1.8度(二、四相電機)、1.5度/3度 (三相電機)等。
            2、靜力矩的選擇
            SEW電機的動態力矩一下子很難確定,我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機工作的負載,而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動時(一般由低速)時二種負載均要考慮,加速起動時主要考慮慣性負載,恒速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下,靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好,靜力矩一旦選定,電機的機座及長度便能確定下來(幾何尺寸)。
            3、電流的選擇
            SEW電機由于電流參數不同,其運行特性差別很大,可依據矩頻特性曲線圖,判斷電機的電流。
            驅動方法和要求
            SEW電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的步進電動機驅動器,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。驅動單元與步進電動機直接耦合,也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口。
            1、能夠提供較快的電流上升和下降速度,使電流波形盡量接近矩形。
            具有供截止期間釋放電流流通的回路,以降低繞組兩端的反電動勢,加快電流衰減。
            2、具有較高韻功率及效率。
            SEW電機驅動器,它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移,或者說:控制系統每發一個脈沖信號,通過驅動器就使步進電機旋轉一個步距角。也就是說步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率,就可以對電機精確調速;控制步進脈沖的個數,就可以對電機精確定位。步進電機驅動器有很多,應以實際的功率要求合理的選擇驅動器。

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