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步進(jìn)電機(jī)失步原因及解決辦法分析
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作者:ryweld
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發(fā)布時間: 2018-08-19
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零序電流由三相不平衡時（故障狀態(tài)）感應(yīng)或者產(chǎn)生。一般都是穿過電纜的三條主線。零序電壓是開口三角形，平時無電壓（或者很小），故障狀態(tài)（接地的情況下）產(chǎn)生的。在繼電保護(hù)裝置中設(shè)置一定的數(shù)值，超過設(shè)定數(shù)值（電壓、電流、時間），就是過壓，過流。
零序電流由三相不平衡時（故障狀態(tài)）感應(yīng)或者產(chǎn)生。一般都是穿過電纜的三條主線。零序電壓是開口三角形，平時無電壓（或者很小），故障狀態(tài)（接地的情況下）產(chǎn)生的。在繼電保護(hù)裝置中設(shè)置一定的數(shù)值，超過設(shè)定數(shù)值（電壓、電流、時間），就是過壓，過流。
1、零序一般指的是三相系統(tǒng)中的不平衡分量，零序電流由三相不平衡時感應(yīng)或者產(chǎn)生。一般都是穿過電纜的三條主線。零序電壓是開口三角形，平時無電壓或者很小，故障狀態(tài)產(chǎn)生。在繼電保護(hù)裝置中設(shè)置一定的數(shù)值，超過設(shè)定數(shù)值就是過壓，零序過流是三相不平衡電流超過設(shè)定上限；零序過壓就是三相不平衡電壓超過設(shè)定上限。
2、零序是一種接地故障檢測方法，它使用一個傳感器（CT）來把所有相導(dǎo)體和中性導(dǎo)體連接在一起，傳感器會按照線路中接地故障電流的不平衡程度等比例地產(chǎn)生輸出，再由一臺繼電器來測量這一輸出并斷開斷路器或釋放接地故障警報。系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時可采用將三相電流轉(zhuǎn)換為零序、負(fù)序和正序的對稱計算，簡化故障分析。零序指三相系統(tǒng)中的不平衡分量且相互之間相位相同。
3、在大短路電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn)，利用這些電氣量構(gòu)成保護(hù)接地短路的繼電保護(hù)裝置統(tǒng)稱為零序保護(hù)。
4、三相電流平衡時沒有零序電流，不平衡時產(chǎn)生零序電流，零序保護(hù)就是用零序互感器采集零序電流，當(dāng)零序電流超過一定值（綜合保護(hù)中設(shè)定），綜和保護(hù)接觸器吸合，斷開電路。
5、零序電流互感器內(nèi)穿過三根相線矢量。正常情況下三根線的向量和為零，零序電流互感器無零序電流。當(dāng)人體觸電或者其他漏電情況下：三根線的向量和不為零，零序電流互感器有零序電流，一旦達(dá)到設(shè)定值則保護(hù)動作跳閘。
變壓器電壓低的原因
造成變壓輸出電壓低的主要原因有：
1、次級負(fù)載是否過重，電流超過額定電流；
2、變壓器有故障，次級有匝間短路存在；
3、如果是自制的變壓器，有可能是變比（初、次級的匝數(shù)比）不對，或使用線徑過細(xì)等引起的，
4、初級電壓低。
電壓過低的根本原因是供電質(zhì)量不高：
1、變壓器容量過小，負(fù)載超過變壓器容量過多，引起電壓下降；
2、電線截面積過小，負(fù)載超過電線額定的電流過多，溫度高引起電壓下降；
3、導(dǎo)線太長，截面積不夠，電壓損失過多引起電壓下降；
4、三相電流不平衡、電線、開關(guān)、接點連接不好等。
我的手機(jī) 2018-8-10 16:50:28
為了防止總零線斷開后對家用電器造成損壞，現(xiàn)在民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范要求在公共電表箱的電表下口安裝過欠壓保護(hù)器，可以有效防止斷總零線的危害；
如果是老式樓房或者是自建房，沒有安裝過欠壓保護(hù)器的，我們可以在自己家里的配電箱里自己安裝一個過欠壓保護(hù)器，也可以有效防止斷總零線的危害。
居民用電都基本上是采用TN-S系統(tǒng)的三相五線制，三根火線分別是L1L2L3，一根零線N，一根地線PE；
電力引入電纜入樓以后進(jìn)去總配電箱，然后從總配電箱分出去五根線，三根火線一根零線和一根地線，而入戶都是從總零線上T接一根零線，從一根火線上T接一根火線；
1.jpg
火線的分配原則是一層是L1相，二層是L2相，三層是L3相，然后依次類推，來保證三相平衡；
當(dāng)總零線斷開以后，電流走向如圖，電流就是從火線L2然后經(jīng)過電器，然后從電器流向零線N，從零線N再流向公共零線N，再從公共零線N另一戶的零線N，這是從L2火線過來的，這樣L2與L1之間就形成了380V電壓；
總零線斷開，電壓漂移，誰家里電器少，電壓就會向誰家漂移，從而燒壞家里的電器。
步進(jìn)電動機(jī)正常工作時，每接收一個控制脈沖就移動一個步距角，即前進(jìn)一步。若連續(xù)地輸入控制脈沖，電動機(jī)就相應(yīng)地連續(xù)轉(zhuǎn)動。
步進(jìn)電動機(jī)失步包括丟步和越步。丟步時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于脈沖數(shù)；越步時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于脈沖數(shù)。一次丟步和越步的步距數(shù)等于運行拍數(shù)的整數(shù)倍。丟步嚴(yán)重時，將使轉(zhuǎn)子停留在一個位置上或圍繞一個位置振動，越步嚴(yán)重時，機(jī)床將發(fā)生過沖。步進(jìn)電動機(jī)是開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，其性能直接影響著數(shù)控系統(tǒng)的性能。電動機(jī)失步會影響數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度，造成數(shù)控機(jī)床加工精度下降。?
1、轉(zhuǎn)子的加速度慢子步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場
轉(zhuǎn)子的力n速度慢于步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場，即低于換相速度時，步進(jìn)電動機(jī)會產(chǎn)生失步。這是因為輸入電動機(jī)的電能不足，在步進(jìn)電動機(jī)中產(chǎn)生的同步力矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度，從而引起失步。由于步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)運行頻率的上升而降低，因而，凡是比該頻率高的工作頻率都將產(chǎn)生丟步。這種失步說明步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩不足，拖動能力不夠。
解決方法：
1、使步進(jìn)電動機(jī)本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩增大。為此可在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)加大驅(qū)動電流；在高頻范圍轉(zhuǎn)矩不足時，可適當(dāng)提高驅(qū)動電路的驅(qū)動電壓；改用轉(zhuǎn)矩大的步進(jìn)電動機(jī)等。
2、使步進(jìn)電動機(jī)需要克服的轉(zhuǎn)矩減小。為此可適當(dāng)降低電動機(jī)運行頻率，以便提高電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；設(shè)定較長的加速時間，以便轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。?
2、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉(zhuǎn)速度
轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉(zhuǎn)速度，這時定子通電勵磁的時間較長，大于轉(zhuǎn)子步進(jìn)一步所需的時間，則轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過程中獲得了過多的能量，使得步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩增大，從而使電動機(jī)越步。當(dāng)用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動那些使負(fù)載上、下動作的機(jī)構(gòu)時，更易產(chǎn)生越步現(xiàn)象，這是因為負(fù)載向下運動時，電動機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩減小。
解決方法：
減小步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電流，以便降低步進(jìn)電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
3、步進(jìn)電動機(jī)及所帶負(fù)載存在慣性
由于步進(jìn)電動機(jī)自身及所帶負(fù)載存在慣性，使得電動機(jī)在工作過程中不能立即起動和停止，而是在起動時出現(xiàn)丟步，在停止時發(fā)生越步。
解決方法：
通過一個加速和減速過程，即以較低的速度起動，而后逐漸加速到某一速度運行，再逐漸減速直至停止。進(jìn)行合理、平滑的加減速控制是保證步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)可靠、高效、精確運行的關(guān)鍵。
4、步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生共振
共振也是引起失步的一個原因。步進(jìn)電動機(jī)處于連續(xù)運行狀態(tài)時，如果控制脈沖的頻率等于步進(jìn)電動機(jī)的固有頻率，將產(chǎn)生共振。在一個控制脈沖周期內(nèi)，振動得不到充分衰減，下一個脈沖就來到，因而在共振頻率附近動態(tài)誤差最大并會導(dǎo)致步進(jìn)電動機(jī)失步。
解決方法：
適當(dāng)減小步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電流；采用細(xì)分驅(qū)動方法；采用阻尼方法，包括機(jī)械阻尼法。以上方法都能有效消除電動機(jī)振蕩，避免失步現(xiàn)象發(fā)生。
1、零序一般指的是三相系統(tǒng)中的不平衡分量，零序電流由三相不平衡時感應(yīng)或者產(chǎn)生。一般都是穿過電纜的三條主線。零序電壓是開口三角形，平時無電壓或者很小，故障狀態(tài)產(chǎn)生。在繼電保護(hù)裝置中設(shè)置一定的數(shù)值，超過設(shè)定數(shù)值就是過壓，零序過流是三相不平衡電流超過設(shè)定上限；零序過壓就是三相不平衡電壓超過設(shè)定上限。
2、零序是一種接地故障檢測方法，它使用一個傳感器（CT）來把所有相導(dǎo)體和中性導(dǎo)體連接在一起，傳感器會按照線路中接地故障電流的不平衡程度等比例地產(chǎn)生輸出，再由一臺繼電器來測量這一輸出并斷開斷路器或釋放接地故障警報。系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時可采用將三相電流轉(zhuǎn)換為零序、負(fù)序和正序的對稱計算，簡化故障分析。零序指三相系統(tǒng)中的不平衡分量且相互之間相位相同。
3、在大短路電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn)，利用這些電氣量構(gòu)成保護(hù)接地短路的繼電保護(hù)裝置統(tǒng)稱為零序保護(hù)。
4、三相電流平衡時沒有零序電流，不平衡時產(chǎn)生零序電流，零序保護(hù)就是用零序互感器采集零序電流，當(dāng)零序電流超過一定值（綜合保護(hù)中設(shè)定），綜和保護(hù)接觸器吸合，斷開電路。
5、零序電流互感器內(nèi)穿過三根相線矢量。正常情況下三根線的向量和為零，零序電流互感器無零序電流。當(dāng)人體觸電或者其他漏電情況下：三根線的向量和不為零，零序電流互感器有零序電流，一旦達(dá)到設(shè)定值則保護(hù)動作跳閘。
變壓器電壓低的原因
造成變壓輸出電壓低的主要原因有：
1、次級負(fù)載是否過重，電流超過額定電流；
2、變壓器有故障，次級有匝間短路存在；
3、如果是自制的變壓器，有可能是變比（初、次級的匝數(shù)比）不對，或使用線徑過細(xì)等引起的，
4、初級電壓低。
電壓過低的根本原因是供電質(zhì)量不高：
1、變壓器容量過小，負(fù)載超過變壓器容量過多，引起電壓下降；
2、電線截面積過小，負(fù)載超過電線額定的電流過多，溫度高引起電壓下降；
3、導(dǎo)線太長，截面積不夠，電壓損失過多引起電壓下降；
4、三相電流不平衡、電線、開關(guān)、接點連接不好等。
我的手機(jī) 2018-8-10 16:50:28
為了防止總零線斷開后對家用電器造成損壞，現(xiàn)在民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范要求在公共電表箱的電表下口安裝過欠壓保護(hù)器，可以有效防止斷總零線的危害；
如果是老式樓房或者是自建房，沒有安裝過欠壓保護(hù)器的，我們可以在自己家里的配電箱里自己安裝一個過欠壓保護(hù)器，也可以有效防止斷總零線的危害。
居民用電都基本上是采用TN-S系統(tǒng)的三相五線制，三根火線分別是L1L2L3，一根零線N，一根地線PE；
電力引入電纜入樓以后進(jìn)去總配電箱，然后從總配電箱分出去五根線，三根火線一根零線和一根地線，而入戶都是從總零線上T接一根零線，從一根火線上T接一根火線；
1.jpg
火線的分配原則是一層是L1相，二層是L2相，三層是L3相，然后依次類推，來保證三相平衡；
當(dāng)總零線斷開以后，電流走向如圖，電流就是從火線L2然后經(jīng)過電器，然后從電器流向零線N，從零線N再流向公共零線N，再從公共零線N另一戶的零線N，這是從L2火線過來的，這樣L2與L1之間就形成了380V電壓；
總零線斷開，電壓漂移，誰家里電器少，電壓就會向誰家漂移，從而燒壞家里的電器。
步進(jìn)電動機(jī)正常工作時，每接收一個控制脈沖就移動一個步距角，即前進(jìn)一步。若連續(xù)地輸入控制脈沖，電動機(jī)就相應(yīng)地連續(xù)轉(zhuǎn)動。
步進(jìn)電動機(jī)失步包括丟步和越步。丟步時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于脈沖數(shù)；越步時，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于脈沖數(shù)。一次丟步和越步的步距數(shù)等于運行拍數(shù)的整數(shù)倍。丟步嚴(yán)重時，將使轉(zhuǎn)子停留在一個位置上或圍繞一個位置振動，越步嚴(yán)重時，機(jī)床將發(fā)生過沖。步進(jìn)電動機(jī)是開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，其性能直接影響著數(shù)控系統(tǒng)的性能。電動機(jī)失步會影響數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度，造成數(shù)控機(jī)床加工精度下降。?
1、轉(zhuǎn)子的加速度慢子步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場
轉(zhuǎn)子的力n速度慢于步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場，即低于換相速度時，步進(jìn)電動機(jī)會產(chǎn)生失步。這是因為輸入電動機(jī)的電能不足，在步進(jìn)電動機(jī)中產(chǎn)生的同步力矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度，從而引起失步。由于步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)運行頻率的上升而降低，因而，凡是比該頻率高的工作頻率都將產(chǎn)生丟步。這種失步說明步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩不足，拖動能力不夠。
解決方法：
1、使步進(jìn)電動機(jī)本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩增大。為此可在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)加大驅(qū)動電流；在高頻范圍轉(zhuǎn)矩不足時，可適當(dāng)提高驅(qū)動電路的驅(qū)動電壓；改用轉(zhuǎn)矩大的步進(jìn)電動機(jī)等。
2、使步進(jìn)電動機(jī)需要克服的轉(zhuǎn)矩減小。為此可適當(dāng)降低電動機(jī)運行頻率，以便提高電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；設(shè)定較長的加速時間，以便轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。?
2、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉(zhuǎn)速度
轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均旋轉(zhuǎn)速度，這時定子通電勵磁的時間較長，大于轉(zhuǎn)子步進(jìn)一步所需的時間，則轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過程中獲得了過多的能量，使得步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩增大，從而使電動機(jī)越步。當(dāng)用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動那些使負(fù)載上、下動作的機(jī)構(gòu)時，更易產(chǎn)生越步現(xiàn)象，這是因為負(fù)載向下運動時，電動機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩減小。
解決方法：
減小步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電流，以便降低步進(jìn)電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
3、步進(jìn)電動機(jī)及所帶負(fù)載存在慣性
由于步進(jìn)電動機(jī)自身及所帶負(fù)載存在慣性，使得電動機(jī)在工作過程中不能立即起動和停止，而是在起動時出現(xiàn)丟步，在停止時發(fā)生越步。
解決方法：
通過一個加速和減速過程，即以較低的速度起動，而后逐漸加速到某一速度運行，再逐漸減速直至停止。進(jìn)行合理、平滑的加減速控制是保證步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)可靠、高效、精確運行的關(guān)鍵。
4、步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生共振
共振也是引起失步的一個原因。步進(jìn)電動機(jī)處于連續(xù)運行狀態(tài)時，如果控制脈沖的頻率等于步進(jìn)電動機(jī)的固有頻率，將產(chǎn)生共振。在一個控制脈沖周期內(nèi)，振動得不到充分衰減，下一個脈沖就來到，因而在共振頻率附近動態(tài)誤差最大并會導(dǎo)致步進(jìn)電動機(jī)失步。
解決方法：
適當(dāng)減小步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電流；采用細(xì)分驅(qū)動方法；采用阻尼方法，包括機(jī)械阻尼法。以上方法都能有效消除電動機(jī)振蕩，避免失步現(xiàn)象發(fā)生。
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