Trong hoạt động bình thường,động cơ bướcdi chuyển một góc bước, tức là một bước về phía trước, cho mỗi xung điều khiển nhận được. Nếu các xung điều khiển được đưa vào liên tục, động cơ sẽ quay liên tục theo đó. Động cơ bước không đồng bộ bao gồm mất bước và vượt bước. Khi mất bước, số bước tiến của rôto ít hơn số xung; khi vượt qua bước, số bước tiến của rôto nhiều hơn số xung. Số bước cho một bước mất và vượt bước bằng bội số nguyên của số nhịp chạy. Mất bước nghiêm trọng sẽ khiến rôto giữ nguyên một vị trí hoặc rung quanh một vị trí và vượt bước nghiêm trọng sẽ khiến động cơ vượt quá.
Nguyên nhân và chiến lược mất bước
(1) Gia tốc của rôto chậm hơn từ trường quay củađộng cơ bước
Giải thích:
Khi gia tốc của rotor chậm hơn từ trường quay của động cơ bước, tức là thấp hơn tốc độ thay đổi pha, động cơ bước sẽ tạo ra hiện tượng lệch pha. Điều này là do công suất đầu vào động cơ không đủ và mô-men xoắn đồng bộ được tạo ra trong động cơ bước không cho phép tốc độ rotor theo kịp tốc độ quay của từ trường stato, do đó gây ra hiện tượng lệch pha. Vì mô-men xoắn đầu ra động của động cơ bước giảm khi tần số hoạt động liên tục tăng, bất kỳ tần số hoạt động nào cao hơn tần số đó sẽ tạo ra hiện tượng mất bước. Hiện tượng mất bước này cho thấy động cơ bước không có đủ mô-men xoắn và không có đủ khả năng kéo.
Giải pháp:
a. Tăng mô-men xoắn điện từ do động cơ bước tạo ra. Có thể tăng dòng điện dẫn động trong phạm vi dòng điện định mức; ở dải tần số cao, mô-men xoắn không đủ, có thể cải thiện điện áp dẫn động của mạch dẫn động; thay đổi sang sử dụng động cơ bước có mô-men xoắn lớn, v.v. b, để giảm mô-men xoắn cần thiết của động cơ bước. Có thể thực hiện điều này bằng cách giảm tần số hoạt động của động cơ một cách thích hợp để tăng mô-men xoắn đầu ra của động cơ; thiết lập thời gian tăng tốc dài hơn để rotor nhận được đủ năng lượng.
(2) Tốc độ quay trung bình của rôto cao hơn tốc độ quay trung bình của từ trường stato
Giải thích:
Tốc độ trung bình của rotor cao hơn tốc độ quay trung bình của từ trường stato. Khi stato được kích hoạt và cấp điện trong thời gian dài hơn thời gian cần thiết để rotor bước tiếp, rotor sẽ hấp thụ quá nhiều năng lượng trong quá trình bước, khiến mô-men xoắn đầu ra do động cơ bước tạo ra tăng lên, dẫn đến động cơ bước quá mức. Khi động cơ bước được sử dụng để dẫn động các cơ cấu làm tải di chuyển lên xuống, hiện tượng vượt mức dễ xảy ra hơn, do mô-men xoắn mà động cơ yêu cầu giảm khi tải di chuyển xuống dưới.
Giải pháp:
Giảm dòng điện truyền động của động cơ bước để giảm mô-men xoắn đầu ra của động cơ bước.
(3) Quán tính củađộng cơ bướcvà tải trọng nó mang theo
Giải thích:
Do quán tính của chính động cơ bước và tải trọng mà nó mang, động cơ không thể khởi động và dừng ngay lập tức trong quá trình hoạt động, nhưng sẽ xảy ra mất bước trong quá trình khởi động và vượt bước trong quá trình dừng.
Giải pháp:
Thông qua quá trình tăng tốc và giảm tốc, tức là bắt đầu ở tốc độ thấp, sau đó tăng tốc dần đến một tốc độ nhất định, rồi giảm tốc dần cho đến khi dừng hẳn. Việc điều khiển tăng tốc và giảm tốc hợp lý và trơn tru là chìa khóa để đảm bảo hệ thống truyền động bước hoạt động đáng tin cậy, hiệu quả và chính xác.
(4) Cộng hưởng của động cơ bước
Giải thích:
Cộng hưởng cũng là một nguyên nhân gây ra lệch bước. Khi động cơ bước hoạt động liên tục, nếu tần số xung điều khiển bằng tần số nội tại của động cơ bước, cộng hưởng sẽ xảy ra. Trong một chu kỳ xung điều khiển, độ rung không được giảm thiểu đủ, xung tiếp theo sẽ xuất hiện, do đó sai số động gần tần số cộng hưởng là lớn nhất và sẽ khiến động cơ bước mất bước.
Giải pháp:
Giảm dòng điện truyền động của động cơ bước một cách thích hợp; sử dụng phương pháp truyền động chia nhỏ; sử dụng các phương pháp giảm chấn, bao gồm cả phương pháp giảm chấn cơ học. Tất cả các phương pháp trên đều có thể loại bỏ hiệu quả dao động của động cơ và tránh hiện tượng lệch nhịp.
(5) Mất mạch khi thay đổi hướng
Giải thích:
Người ta chứng minh rằng nó chính xác theo mọi hướng, nhưng nó tích tụ độ lệch ngay khi hướng thay đổi và càng thay đổi nhiều lần thì độ lệch càng lớn.
Giải pháp:
Động cơ bước chung về hướng và tín hiệu xung có một số yêu cầu nhất định, chẳng hạn như: hướng của tín hiệu trong xung đầu tiên dọc theo cạnh tăng hoặc cạnh giảm (yêu cầu của các ổ đĩa khác nhau không giống nhau) trước khi đến một vài micro giây để xác định, nếu không sẽ có một xung của góc hoạt động và nhu cầu thực tế để chuyển sang hướng ngược lại, và cuối cùng hiện tượng hỏng hóc được biểu hiện ở chỗ bạn càng đi nhiều sai lệch, sự cố càng nhỏ thì càng rõ rệt, giải pháp chủ yếu được sử dụng trong phần mềm để thay đổi logic gửi xung Giải pháp chủ yếu là sử dụng phần mềm để thay đổi logic gửi xung hoặc thêm độ trễ.
(6) Lỗi phần mềm
Giải thích:
Quy trình kiểm soát dẫn đến mất bước không phải là hiếm, cần kiểm tra lại chương trình kiểm soát không phải là vấn đề.
Giải pháp:
Không thể tìm ra nguyên nhân của vấn đề trong một thời gian, cũng có trường hợp các kỹ sư sẽ để động cơ bước chạy trong một khoảng thời gian để tìm lại nguồn gốc.
Thời gian đăng: 19-03-2024