决定FESTO电缸步距角的因素
决定festo电缸步距角的因素
当festo电缸切换一次定子绕组的激磁电流时，转子就旋转一个固定角度即步距角。步距角一般山切换的相电流产生的旋转力矩得到，所以需要每相极数是偶数。步进电机通常都为两相以上的，当然也有一些特殊的只有一个线圈的单相步进电机。虽说单相，实为一个线圈产生的磁通方向交互反转而驱动转子转动。实用的步进电机的相数有单相、两相、三相、四相、五相。
现在使用的festo电缸大部分用永磁转子。普遍使用*磁铁的原因是效率高，分辨率高等优点。以下以介绍永磁转子为主。
步进电机分辨率(一圈的步数，3600除以步距角)越高，位置精度越高。为了得到高分辨率，设计的极数要多。pm型转子为n与s极在转子的铁心外表面上交互等节距放置，转子极数为n极与s极数之和，为简化讲解，假设极对数为1。此处确定转子为*磁铁的步进电机的步距角氏由式(2.1)表示，其中n,为转子极对数，p为定子相数，(本章后面叙述的hb型步进电机n,为转子齿数):
0.=1800/pn, (2.1)
式(2.1)的物理意义如下:
转子旋转一周的机械角度为3600，如用极数2n,去除，相当于一个极所占的机械角度即1800/n,。这就是说，一个极的机械角度用定子相数去分割就得到步距角，此概念如图2.1所示。
由式(2.1)可知，步距角越小，分辨率越高，因此要提高步进电机的分辨率，就要增加转子极对数nr或采用定子相数尸较多的多相式方法。而nr的增加受到机械加工的限制，所以要制造高分辨率的步进电机需要两种方法并用才行。
1、festo电缸故障现象：为一旦启动，驱动器外接保险丝即烧毁，设备不能运行。
2、festo电缸故障分析：维修人员在检查时，发现一功率管已损坏，但由于没有资料，弄不清该管的作用，以为是功率驱动的前置推动，换上一功率管，通电后，保险再度被烧，换上的管子亦损坏。 经专业维修人员检查，初始分析是对的，即保险一再熔断，驱动器肯定存在某一不正常的大电流，并检查出一功率管损坏。但对该管的作用没有弄清楚。实际上该管为步进电机电源驱动管，步进电机为高压起动，因而要承受高压大电流。 静态检查，发觉脉冲环形分配器的线路中，其电源到地端的阻值很小，但也没有短路。根据线路中的元器件数量及其功耗分析电源到地端的阻值不应如此之小，因此怀疑线路中已有元器件损坏。 通电检查，发现一芯片异常发热。断电后将该芯片的电源引脚切断，静态检查，电源到地的阻置增大应属正常。测该芯片的电源到地的阻值很小。 查该芯片的型号，为一非标型号，众多手册中没有查到。经线路分析，确认其为该板中的主要元件：环形脉冲分配器。 为进一步确认该芯片的问题，首先换耐压电流功率相当的步进电机电源驱动管，恢复该芯片的电源引脚，用发光二级管电路替代步进电机各绕组作模拟负载。通电后，发光二级管皆亮，即各绕组皆通电，这是不符合线路要求的，输入步进脉冲无反应，进口泵
3、festo电缸故障排除：因此确认该芯片已损坏。 但是该芯片市场上没有，在驱动器壳体内空间允许的情况下，采用了组合线路即用手头上已有的d触发器和与非门的组合设计了一个环形脉冲发生器，制作在一个小印制板上，拆除原芯片将小印制板通过引脚装在原芯片的焊盘上。仍用发光二极管作模拟负载，通电后加人步进脉冲按相序依次发光。 拆除模拟负载，接入主机，通电，设备运行正常。 本例说明，维修人员不仅要能分析现象(过流)，找出比较明显的原因(功率管损坏)，还要能步步深人地分析故障初因(脉冲发生器损坏)，并且能运用手头上现有的元器件组合替代难于解决的器件问题。
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步进电机分辨率(一圈的步数，3600除以步距角)越高，位置精度越高。为了得到高分辨率，设计的极数要多。pm型转子为n与s极在转子的铁心外表面上交互等节距放置，转子极数为n极与s极数之和，为简化讲解，假设极对数为1。此处确定转子为*磁铁的步进电机的步距角氏由式(2.1)表示，其中n,为转子极对数，p为定子相数，(本章后面叙述的hb型步进电机n,为转子齿数):
0.=1800/pn, (2.1)
式(2.1)的物理意义如下:
转子旋转一周的机械角度为3600，如用极数2n,去除，相当于一个极所占的机械角度即1800/n,。这就是说，一个极的机械角度用定子相数去分割就得到步距角，此概念如图2.1所示。
由式(2.1)可知，步距角越小，分辨率越高，因此要提高步进电机的分辨率，就要增加转子极对数nr或采用定子相数尸较多的多相式方法。而nr的增加受到机械加工的限制，所以要制造高分辨率的步进电机需要两种方法并用才行。
1、festo电缸故障现象：为一旦启动，驱动器外接保险丝即烧毁，设备不能运行。
2、festo电缸故障分析：维修人员在检查时，发现一功率管已损坏，但由于没有资料，弄不清该管的作用，以为是功率驱动的前置推动，换上一功率管，通电后，保险再度被烧，换上的管子亦损坏。 经专业维修人员检查，初始分析是对的，即保险一再熔断，驱动器肯定存在某一不正常的大电流，并检查出一功率管损坏。但对该管的作用没有弄清楚。实际上该管为步进电机电源驱动管，步进电机为高压起动，因而要承受高压大电流。 静态检查，发觉脉冲环形分配器的线路中，其电源到地端的阻值很小，但也没有短路。根据线路中的元器件数量及其功耗分析电源到地端的阻值不应如此之小，因此怀疑线路中已有元器件损坏。 通电检查，发现一芯片异常发热。断电后将该芯片的电源引脚切断，静态检查，电源到地的阻置增大应属正常。测该芯片的电源到地的阻值很小。 查该芯片的型号，为一非标型号，众多手册中没有查到。经线路分析，确认其为该板中的主要元件：环形脉冲分配器。 为进一步确认该芯片的问题，首先换耐压电流功率相当的步进电机电源驱动管，恢复该芯片的电源引脚，用发光二级管电路替代步进电机各绕组作模拟负载。通电后，发光二级管皆亮，即各绕组皆通电，这是不符合线路要求的，输入步进脉冲无反应，进口泵
3、festo电缸故障排除：因此确认该芯片已损坏。 但是该芯片市场上没有，在驱动器壳体内空间允许的情况下，采用了组合线路即用手头上已有的d触发器和与非门的组合设计了一个环形脉冲发生器，制作在一个小印制板上，拆除原芯片将小印制板通过引脚装在原芯片的焊盘上。仍用发光二极管作模拟负载，通电后加人步进脉冲按相序依次发光。 拆除模拟负载，接入主机，通电，设备运行正常。 本例说明，维修人员不仅要能分析现象(过流)，找出比较明显的原因(功率管损坏)，还要能步步深人地分析故障初因(脉冲发生器损坏)，并且能运用手头上现有的元器件组合替代难于解决的器件问题。
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