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步進電機失步原因及解決方法

文章出處:自動焊錫機人氣:-發表時間:2017-04-24 00:00:00【
摘要 : 自動焊錫機發電機異步運行主要有兩個問題,其一,對發電機本身有使轉子發生過熱損壞的危險;其二,對係統而言,此時發電機不僅不向係統提供無功反而要向係統吸收無功,勢必引起係統電壓的顯著下降,造成係統的電壓穩定水平大大降低。

 

失步原因及解決方法

1.轉子的加速度慢子步進電動機的旋轉磁場

 

轉子的力n速度慢於步進電動機的旋轉磁場,即低於換相速度時,步進電動機會產生失步。這是因為輸入電動機的電能不足,在步進電動機中產生的同步力矩無法使轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度,從而引起失步。由於步進電動機的動態輸出轉矩隨著連續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生丟步。這種失步說明步進電動機的轉矩不足,拖動能力不夠。解決方法:①使步進電動機本身產生的電磁轉矩增大。為此可在額定電流範圍內適當加大驅動電流;在高頻範圍轉矩不足時,可適當提高驅動電路的驅動電壓;改用轉矩大的步進電動機等。②使步進電動機需要克服的轉矩減小。為此可適當降低電動機運行頻率,以便提高電動機的輸出轉矩;設定較長的加速時間,以便轉子獲得足夠的能量。

 

2.轉子的平均速度高於定子磁場的平均旋轉速度

 

轉子的平均速度高於定子磁場的平均旋轉速度,這時定子通電勵磁的時間較長,大於轉子步進一步所需的時間,則轉子在步進過程中獲得了過多的能量,使得步進電動機產生的輸出轉矩增大,從而使電動機越步。當用步進電動機驅動那些使負載上、下動作的機構時,更易產生越步現象,這是因為負載向下運動時,電動機所需的轉矩減小。解決方法:減小步進電動機的驅動電流,以便降低步進電動機的輸出轉矩。

 

3.步進電動機及所帶負載存在慣性

由於步進電動機自身及所帶負載存在慣性,使得電動機在工作過程中不能立即起動和停止,而是在起動時出現丟步,在停止時發生越步。解決方法:通過一個加速和減速過程,即以較低的速度起動,而後逐漸加速到某一速度運行,再逐漸減速直至停止。進行合理、平滑的加減速控製是保證步進驅動係統可靠、高效、精確運行的關鍵。

 

4.步進電動機產生共振

 

共振也是引起失步的一個原因。步進電動機處於連續運行狀態時,如果控製脈衝的頻率等於步進電動機的固有頻率,將產生共振。在一個控製脈衝周期內,振動得不到充分衰減,下一個脈衝就來到,因而在共振頻率附近動態誤差最大並會導致步進電動機失步。解決方法:適當減小步進電動機的驅動電流;采用細分驅動方法;采用阻尼方法,包括機械阻尼法。以上方法都能有效消除電動機振蕩,避免失步現象發生。

 

發電機在運行中失去勵磁電流,使轉子的磁場消失,叫做發電機失磁。而失步是指轉子的轉速不再和定子磁場的同步轉速一致。

 

電力係統發生失步時有以下現象:

1,定子 電流表指針來回劇烈晃動,並有超正常值現象;

2,電壓表指針激烈地擺動,通常電壓值降低;

3,有功功率表和無功功率表指針在全盤擺動;

4,轉子電流(勵磁電流)表指針在正常值附近擺動;

5,頻率與轉速忽上忽下,發電機發出“嗚”聲 ,其節奏和指針的擺動一致。

 

發電機失步時處理:

1.增加發電機勵磁,其作用是增加定、轉子間的拉力,使發電機教易被拉入同步;

2.若是一台發電機失步,可適當降低它的有功出力,以利於恢複同步。

3.若按以上方法進行處理,經23分鍾後仍未進入同步,應將發電機從係統中解列。

 

發電機的異步運行指發電機失去勵磁後進入穩態的異步運行狀態。

 

發電機失磁時,勵磁電流逐漸衰減為零,發電機電勢相應減小,輸出有功功率隨之下降,原動機輸入的拖動轉矩大於發電機輸出的製動轉矩,轉子轉速增加,功角逐步增大,這時定子的同步旋轉磁場與轉子的轉速之間出現滑差。定子電流與轉子電流相互作用,產生異步轉矩。與此對應,定、轉子之間由電磁感應傳送的功率稱為異步功率,隨功角的增大而增大;同時原動機輸入功率隨功角增大而減小,當兩者相等時,發電機進入穩定異步運行狀態。

 

發電機異步運行主要有兩個問題,其一,對發電機本身有使轉子發生過熱損壞的危險;其二,對係統而言,此時發電機不僅不向係統提供無功反而要向係統吸收無功,勢必引起係統電壓的顯著下降,造成係統的電壓穩定水平大大降低。


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