步進(jìn)馬達(dá)的常見(jiàn)故障及工作原理步進(jìn)馬達(dá)是將電脈沖訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)馬達(dá)件。在非超員的情況下，馬達(dá)的怠速、停止的位置只取決于脈沖訊號(hào)的頻度和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖訊號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，進(jìn)而達(dá)到確切定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻度來(lái)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的速率和加速度，進(jìn)而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)馬達(dá)的分類：步進(jìn)馬達(dá)分永磁式（PM）、反應(yīng)式（VR）、混合式（HR）三種。永磁式通常為二相，力矩和容積都很小，步距角通常為7.5或15；反應(yīng)式通常為單相，實(shí)現(xiàn)大扭矩輸出，步距角為1.5；混和式兼顧永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)，分二相和五相，二相步距角為1.8，無(wú)相步距角為0.72。步進(jìn)馬達(dá)的工作原理：步進(jìn)馬達(dá)是一種感應(yīng)馬達(dá)，它的工作原理是借助電子電路，將直流電弄成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電壓，用這些電壓為步進(jìn)馬達(dá)供電，步進(jìn)馬達(dá)能夠正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)馬達(dá)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器即使步進(jìn)馬達(dá)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)馬達(dá)并不能象普通的直流馬達(dá)，交流馬達(dá)在常規(guī)下使用。
它必須由雙環(huán)型脈沖訊號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。為此用好步進(jìn)馬達(dá)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。步進(jìn)馬達(dá)作為執(zhí)行器件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各類手動(dòng)化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)馬達(dá)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進(jìn)馬達(dá)的主要特點(diǎn)步進(jìn)馬達(dá)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)訊號(hào)必須為脈沖訊號(hào)，沒(méi)有脈沖的時(shí)侯，步進(jìn)馬達(dá)靜止，果加入適當(dāng)?shù)拿}沖訊號(hào)，都會(huì)以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速率和脈沖的頻度成反比。騰龍版步進(jìn)馬達(dá)的步進(jìn)角度為7.5度，一圈360須要48個(gè)脈沖完成。改變脈沖的次序，可以便捷的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。因而，目前復(fù)印機(jī)，繪圖儀，機(jī)器人，等等設(shè)備都以步進(jìn)馬達(dá)為動(dòng)力核心。一、步進(jìn)馬達(dá)的基本特征1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)每相定子不是恒定地通電，而是按一定的規(guī)律輪流通電。2、每輸入一個(gè)脈沖聯(lián)通號(hào)定子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為步距角。3、步進(jìn)馬達(dá)可以按特定指令進(jìn)行角度控制，也可以進(jìn)行速率控制。角度控制時(shí)，每輸入一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)子定子就換接一次，輸出軸就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，其步數(shù)與脈沖數(shù)一致，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移量與輸入脈沖成反比。速率控制時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)定子中送入的是連續(xù)脈沖，各相定子不斷地輪流通電，步進(jìn)馬達(dá)連續(xù)動(dòng)轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)電流過(guò)大，它的怠速與脈沖頻度成反比。
改變通電次序，即改變轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向，就可以控制馬達(dá)正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。4、步進(jìn)馬達(dá)具有自鎖能力。當(dāng)控制脈沖停止輸入，而讓最后一個(gè)脈沖控制的定子繼續(xù)通直流電時(shí)，則馬達(dá)可以保持在固定的位置上，即停在最后一個(gè)脈沖控制的角位移的終點(diǎn)位置上，這樣，步進(jìn)馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)停車(chē)時(shí)定子定位。二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為何會(huì)失步?1、轉(zhuǎn)子的加速度慢于步進(jìn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，也即是高于換相速率而形成的。這是由于輸入馬達(dá)的電能不足，在步進(jìn)馬達(dá)中形成的同步扭矩?zé)o法令定子速率追隨轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速率，進(jìn)而導(dǎo)致失步。而且但凡比這時(shí)頻度高的工作頻度都必定失步。這些失步說(shuō)明了步進(jìn)馬達(dá)的拖動(dòng)能力不夠。一旦降低負(fù)載，或則提升定子的激磁電壓，則有可能克服失步。2、轉(zhuǎn)子的平均速率低于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速率。這時(shí)轉(zhuǎn)子通電激磁的時(shí)間較長(zhǎng)，小于定子步進(jìn)一步所需的時(shí)間，則定子在步進(jìn)過(guò)程中獲得了過(guò)多的能量，因而形成前沖和后沖的擺動(dòng)振蕩。當(dāng)振蕩足夠嚴(yán)重時(shí)就造成失步。三、如何讓馬達(dá)保持力矩保持力矩是指步進(jìn)馬達(dá)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子鎖住定子的轉(zhuǎn)矩。它是步進(jìn)馬達(dá)最重要的參數(shù)之一，一般步進(jìn)馬達(dá)在低速時(shí)的扭矩接近保持力矩。因?yàn)椴竭M(jìn)馬達(dá)的輸出扭矩隨速率的減小而不斷衰減，輸出功率也隨速率的減小而變化，所以保持力矩就成為了評(píng)判步進(jìn)馬達(dá)最重要的參數(shù)之一。
例如步進(jìn)電機(jī)電流過(guò)大，當(dāng)人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)馬達(dá)，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持力矩為2N.m的步進(jìn)馬達(dá)。四、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為何會(huì)失步1、轉(zhuǎn)子的加速度慢于步進(jìn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，也即是高于換相速率而形成的。這是由于輸入馬達(dá)的電能不足，在步進(jìn)馬達(dá)中形成的同步扭矩?zé)o法令定子速率追隨轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速率，進(jìn)而導(dǎo)致失步。而且但凡比這時(shí)頻度高的工作頻度都必定失步。這些失步說(shuō)明了步進(jìn)馬達(dá)的拖動(dòng)能力不夠。一旦降低負(fù)載，或則提升定子的激磁電壓，則有可能克服失步。2、轉(zhuǎn)子的平均速率低于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速率。這時(shí)轉(zhuǎn)子通電激磁的時(shí)間較長(zhǎng)，小于定子步進(jìn)一步所需的時(shí)間，則定子在步進(jìn)過(guò)程中獲得了過(guò)多的能量，因而形成前沖和后沖的擺動(dòng)振蕩。當(dāng)振蕩足夠嚴(yán)重時(shí)就造成失步。五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)振蕩的誘因1、振蕩是步進(jìn)馬達(dá)在工作時(shí)存在的通?，F(xiàn)象，但嚴(yán)重的振蕩會(huì)導(dǎo)致失步。振蕩的緣由有多種，其中主要的緣由有步進(jìn)馬達(dá)處于低頻單步運(yùn)行;步進(jìn)馬達(dá)的換相頻度和定子的特點(diǎn)頻度、倍特點(diǎn)頻度、分?jǐn)?shù)特點(diǎn)頻度相等;步進(jìn)馬達(dá)忽然停車(chē)等情況。2、當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行單步旋轉(zhuǎn)時(shí)，其工作頻度必將處于低頻區(qū)。在開(kāi)始工作時(shí)，定子在磁場(chǎng)扭矩的作用下加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)定子轉(zhuǎn)入新的平衡點(diǎn)時(shí)其速率一直相當(dāng)高，因而沖過(guò)了平衡穩(wěn)定點(diǎn)形成過(guò)沖。
面包車(chē)一方面往前過(guò)沖，當(dāng)定子速率減到為零時(shí)，因?yàn)榇艌?chǎng)拉扭矩的作用則反向沖向平衡點(diǎn)，又產(chǎn)生反向過(guò)沖。因?yàn)闄C(jī)械摩擦扭矩及電磁轉(zhuǎn)矩的作用。產(chǎn)生一個(gè)衰減震動(dòng)過(guò)程。最后，定子則穩(wěn)定停在平衡點(diǎn)。六、實(shí)際應(yīng)用中對(duì)步進(jìn)馬達(dá)有什么要求1、步進(jìn)馬達(dá)在電脈沖的控制下能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)及在很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行怠速調(diào)節(jié);2、加工精度高，即要求一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的位移量小，并要確切、均勻。這就要求步進(jìn)馬達(dá)步距小，步距精度高，不得丟步或是過(guò)沖;3、動(dòng)作快速。即除了起動(dòng)、停步、反轉(zhuǎn)快，并能連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)以提升勞動(dòng)生豐度;4、輸出扭矩大，可直接推動(dòng)負(fù)載。如：步進(jìn)馬達(dá)只響不轉(zhuǎn)的問(wèn)題怎樣解決？1、檢查線路，倘若是第一次接線，一定要確認(rèn)好馬達(dá)的相位線，或則根據(jù)圖紙接線。驅(qū)動(dòng)器的接線注意參考一樓的說(shuō)法，別接錯(cuò)；假如是正在使用的馬達(dá)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，先檢測(cè)馬達(dá)線路是否有損壞和斷掉，假如斷開(kāi)，也會(huì)導(dǎo)致你說(shuō)的情況。2、檢查負(fù)載，負(fù)載過(guò)重造成，馬達(dá)脫開(kāi)負(fù)載檢測(cè)。3、檢查輸入脈沖的頻度，步進(jìn)馬達(dá)的輸入頻度不能過(guò)低,過(guò)高時(shí)也會(huì)造成馬達(dá)只響不轉(zhuǎn)。
