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三菱步进电机及驱动常见问题解答

点击:5274 日期:2017-02-08 选择字号:
1、什么是三菱步进电机?

三菱步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的实行机构,是三菱是伺服电机的一种!通俗一点讲:当步

进电机驱动器接收到一个脉冲信号,就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步距角)。

步进电机适用于精确调速和定位的场合:通过控制上位机发出的脉冲的频率变化控制电机转动的速度和

加速度,达到调速的目的;通过控制上位机发出的脉冲的个数控制电机角位移量,达到精确定位的目的

。上位机类型有 PLC、运动控制器、运动控制板卡、单片机等。

2、步进电机分哪几种

步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。

永磁式步进电机一般为两相步进电机,转矩和体积较小,步距角一般为 7.5°或

15°。

反应式步进电机一般为三相步进电机,可实现大转矩输出,步距角一般为 1.5°,

但噪声和振动都很大,

在欧美等发达国家 80 年代已被淘汰。

混合式步进是汲取了永磁式和反应式优点、结构更加先进的类型,应用最为广泛。

混合式步进电机从类型上可以分为两相、三相和五相,通常采用的步距角如下:

两相整步步距角为 1.8°,三相整步步距角为 1.2°,五相整步步距角为 0.72°。

3、三菱步进电机的"保持转矩"和"定位转矩"有何不同?

保持转矩是指电机各相绕组通额定电流,且处于静态锁定状态时,电机所能输出的最

大转矩。是电机选型时最重要的参数之一。

定位转矩是指电机各相绕组不通电且处于开路状态时,由于混合式电机转子上有永

磁材料产生磁场,从而产生的转矩。一般定位转矩远小于保持转矩。是否存在定位转矩是混

合式步进电机区别于反应式步进电机的重要标志。

4、三菱步进电机的精度为多少?是否累积?

  一般步进电机的精度为步距角的 3~5%,且不累积。

5、三菱步进电机发热是否属于正常现象,一般温度范围是多少?

步进电机应用场合一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流比较大,且谐波

成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般

交流电机严重。步进电机表面温度在 60~70 度都是正常的。

6、如何改变步进电机的方向?

1)可以通过改变上位机的方向信号使电机改变方向。

2)可以调整电机的接线来改变方向,具体做法如下:

对于两相电机,只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可,如 A+和 A-交换。

对于三相电机,将任意两相的电机线交换, 如:U、V、W 三相,交换 U、V 两相就可。对于五相电机

,将原相序 A、B、C、D、E 改为 E、D、C、B、A 接入驱动器即可。

7、为什么三菱步进电机通电后,电机不能正常运行?

有以下几种原因会造成电机运行不正常:

1)上位机是否有脉冲信号给步进电机驱动器,脉冲信号接线是否有问题。

2)电机线接线是否正确。

3)是否过载、堵转(此时电机有啸叫声,声音会随频率的变化而变化)。

4)电机是否处于脱机状态。

8、三菱步进电机抖动,不能连续运行,怎么办?

遇到这种情况,首先检查电机线与驱动器连接有没有接错;检查输入脉冲信号的频率

是否太高;是否升降频控制不合理;判断电机转速是否在振动区内。

9、三菱步进电机驱动器的脱机信号 FREE 一般在什么情况下使用?

当脱机信号 FREE 为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自由

状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机

轴(手动方式),就可以将 FREE 信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节。手动完成

后,再将 FREE 信号置高,以继续自动控制。 在电磁干扰比较大的场合,如果用不到脱机信

号,建议 FREE+与 FREE-用导线短接或者 COM 与 FREE 短接,防止 FREE 信号受到外界干扰到

10、如何选择三菱步进电机驱动器的供电电压?

电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应

要求较快,那么电压取值也高,但需注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,

否则可能损坏驱动器。如果选择较低的电压则有利于步机电机的平稳运行,振动小。

11、如何选择三菱步进电机驱动器的供电电源?

首先确定驱动器的供电电压,然后确定工作电流;供电电源电流一般根据驱动器的输出

相电流来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取驱动器输出相电流的 1.1~1.3 倍;

如果采用开关电源,电源电流一般可取驱动器输出相电流的 1.5~2.0 倍。

12、细分三菱驱动器的细分是否能提高精度?

 细分也叫微步,主要目的是削弱步进电机的低频振动和噪音。采用细分可以提高电机

的分辨率,即每个脉冲转过的步距角更小,比如对步距角为 1.8°的两相混合式步进电机,

如果驱动器的细分数设置为 4,那么每个脉冲使电机旋转 0.45°,电机的分辨率也就为

0.45°,但是电机的定位精度能否达到或接近 0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控

制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大,细分数越大精度越难控制。

13、为什么三菱步进电机的力矩会随转速的升高而下降?

当步进电机转动时,电机各相绕组中会产生反向电动势,频率越高,反向电动势越大。

在它的作用下,电机的相电流随频率(或速度)的升高而减小,从而导致力矩下降。

14、为什么三菱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?

步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的

脉冲频率。空载启动频率是在一定的细分、驱动电压等条件下测得的数据,当用户采用的细

分数不同时,该值也会有变化,把空载启动率转化为空载启动转速会有助于实际的应用。空

载启动转速(或对应于某细分下的空载启动频率)也受驱动电压的影响,电压越高空载启动

转速相对越高。

如果电机启动时高于空载启动转速,则不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有

负载的情况下,启动转速(也就是启动频率)应该更低。如果要使电机高速转动,脉冲频率

应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希翼的高频(电机转速从低速

升到高速)。

15、如何克服步进电机在低速运转时的振动和噪声?

步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:

1)采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法。

2)如果步进电机转速正好工作在振动区内,可通过改变机械传动机构的减速比从而改变电

机转速的方式

避开振动区。

3)换成三菱交流伺服电机,可以克服振动和噪音。

4)在电机轴上加磁性阻尼器,市场上有这种产品,但机械结构改变较大。

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