伺服电机工作原理_伺服电机_常州凌普

误区：步进电机伺服电机减速比越大，输出力矩越大

    步进电机配减速机，交流伺服电机配减速机，选择的速比越大，输出转矩越大，这是很常见的误区。

    1、这个误区没有注意到额定力矩与最da力矩，因为超出额定力矩会缩短使用寿命，超出最da力矩可能导致损坏。所以，速比选择要在减速箱力矩可承受的范围内。

     例如57HB76-404步进电机在300转/分钟时输出力矩约1.4Nm，若选配1:100减速机，理论上可以得到136N的输出力矩，但是实际负载超过60N时会导致齿轮箱损坏。

      2、除非设计的最终输出速度<5转/分钟，否则选择速比还要综合考虑步进电机的矩频特性，不是速比越高，力矩就越大。

     以57HB41-154为例来选配减速比，57HB41-154本身的空载最gao转速是1500转/分钟，但是1000转/分钟以上的力矩已经非常小，伺服电机工作原理，减速箱的齿轮摩擦力和输入轴油封的摩擦力会消耗一部分力矩，可以被减速箱使用的最gao速度约1000转、分钟。

     如果我们最终输出速度想要70转/分钟，那么配多少速比能得到最da力矩呢？如上图所示，显然速比3的曲线要强于速比5的曲线。 那么这个时候我们可以在速比3、4、5之间选择和比较，不用考虑速10以上的速比了。

      但是实际我们调查发现，有很多用户初期选择了速比5，感觉力矩不够，并没有研究矩频特性，就换速比10，甚至20，力矩任然不够，就换85电机。 通过上面这个例子，大家就知道选型时考虑矩频特性的重要性了。

如何解决步进电机干拢问题

       分析步进电机的干扰问题要从两个方面来考虑，一是步进电机对外界的干扰，二是步进电机被外界干扰。怎么来判断步进电机被外界干扰了呢？

       步进电机对外界的干扰常常发生在一些有高精度传感器的精密仪器上，比如血液采浆机、步氏硬度计、印钞机等设备上，因为有灵敏的高精度传感器，而步进电机本身是高频输出的，因此会对控制系统造成一定的干扰，运算能力较差的单片机可能因出现无法正常通讯甚至死机。这类问题的解决方法通常是采用金属外壳的驱动器，给步进电机供应独立电源，电机采用屏蔽线，电机的电路尽可能远离传感器和控制器的电路，控制系统增加滤波等抗干扰措施，控制电路独立接地。具体的抗干扰方法需要尝试，以上方法不一定要全部采用，而且近年来单片机的运算能力和抗干扰能力不断升级，已经很少存在步进电机对控制系统干扰的问题了。

       那么现在步进系统的干扰问题就主要出现在外界对步进电机的干扰上了。可能造成干扰的因素很多，我们例举几个典型的：步进电机离控制器距离过远；驱动器附近有大功率变频器、焊机等强干扰源、控制系统信号弱、开关电纹波过强、继电器等周边电路质量差。

    怎么来判断步进电机被外界干扰了呢？有以下几个显著特征：

1、  没有发脉冲但是电机已经在乱走了；

2、  走位不准，有时多，有时少；

3、  在电机停止时，电机会有原地抖动的感觉。

这是几个常见的现象，那么干扰该怎么解决呢？

    1、步进电机离控制器距离通常在3米以内，有的应用场合会长达40米，甚至更远，于是出现了丢步甚至乱走的现象。解决这类问题的方法是，首先采用合适的线直径，例如3A左右的步进电机，线直径在0.5到0.75平方比较合适，过粗或过细都不好，要使用屏蔽线，这里请用户注意，屏蔽线的屏蔽网一端（且只能一端）要接地；在条件合适的情况下适当提高电压；线路经过的地方尽量避免强干扰源。

    2、当驱动器附近有大功率变频器等强干扰源时，会对步进电机驱动器和输入信号造成干扰。解决方法是信号线采用屏蔽线（0.1平方就足够）；控制器和驱动器部分，采用金属板与变频器隔开；必要时给驱动器信号输入口加电容滤波。

    3、控制器信号弱的情况偶尔会发生在单片机控制系统中，伺服电机，信号弱会导致信号容易丢失，解决方法是信号放大，驱动器的接受信号是5V/15mA。

    4、开关电源品质不好而导致的干扰是一种常见的现象，有的用户为了节约成本而采购廉价的开关电源，但这种廉价的开关电源内部整流滤波电路往往不合格，强的纹波甚至会导致用户常常提到的“通电以后没有发脉冲步进电机就开始乱走了”，这种问题还有两种不同的状况，一种是驱动电源质量不好，伺服电机ASMT04L250A，另一种是信号电源质量不好，无论哪一种状况，都必须换品质合格的电源了。

    5、继电器等外围电气元件不好，ASMT07L250AK，对步进电机驱动器的干扰也是常见的，有的设备平时都能正常工作，但是每当继电器工作的瞬间步进电机就可能出现丢步或者多走一步，解决这种问题的方法是采用屏蔽信号线。运控的步进电机驱动器都有滤波和抗干扰措施，输入信号光耦隔离，外壳为金属外壳，如果出现这种干扰现象，那么肯定不是继电器对驱动器的直接干扰，而是继电器的带动的负载分担了驱动电源或者控制电源导致的不稳定，请用户检查电源功率是否足够，尽量给控制器和驱动器独立的电源。

6、还有一些抗干扰的细节属于基本措施，驱动器外壳尽量接地，或者安装在金属机箱上，110以上的步进电机必须接地，AC220电源输入的驱动器，必须接地线。