6步进电机常见故障及处理解析
步进电机异响的原因及其处理方法
步进电机异响的原因及其处理方法步进电机是一种常见的电机类型，广泛应用于各种设备中。
然而，在使用步进电机的过程中，有时会发现电机出现异响的情况。
那么，步进电机出现异响的原因是什么？我们应该怎样处理这种异响问题呢？首先，让我们来了解一下步进电机的工作原理。
步进电机是一种将电能转化为机械能的装置。
它将电流输入电机，通过电磁效应产生转动力矩，从而实现转动。
然而，由于步进电机内部存在着传动系统、轴承等机械组件，这些组件在工作时会产生一定的噪音。
除此之外，以下几个因素也可能导致步进电机出现异响：1. 轴承磨损：步进电机的轴承通常由金属或塑料制作而成，在长时间使用后容易出现磨损。
当轴承磨损严重时，电机转动时会出现噪音。
处理方法：定期检查电机轴承的磨损情况，如果发现有严重磨损的情况，应及时更换轴承。
2. 齿轮传动：某些步进电机的转动是通过齿轮传动来实现的，齿轮之间的接触摩擦会产生一定的噪音。
处理方法：通过添加润滑油或润滑脂来减少齿轮之间的摩擦，从而减少噪音。
3. 电机负载过重：如果步进电机在工作时所承受的负载过重，电机会产生过大的转动力矩，导致异响的产生。
处理方法：合理设计负载，确保电机所承受的负载在其额定范围内，避免过载使用电机。
4. 电流过大：如果步进电机的控制电流过大，电机会受到过大的驱动力，从而引起电机过载，产生异响。
处理方法：根据电机的额定电流调整控制电流的大小，确保电机能够正常工作。
5. 磁场干扰：电机工作时，由于电流切换等原因，可能会产生磁场干扰，导致电机运转不稳定，产生异响。
处理方法：通过增加屏蔽材料、调整电机布线等方式来减少磁场干扰，确保电机的正常运行。
综上所述，步进电机出现异响的原因主要有轴承磨损、齿轮传动、电机负载过重、电流过大以及磁场干扰等。
在处理异响问题时，我们应该根据具体情况，采取相应的处理方法，包括定期检查轴承磨损情况、添加润滑油或润滑脂、合理设计负载、调整控制电流、增加屏蔽材料等。
电机故障排查与维修方法总结
电机故障排查与维修方法总结电机是现代社会中广泛使用的一种电力设备，它在工业生产、交通运输、家庭生活中起着至关重要的作用。
然而，在长时间的使用过程中，电机也可能会出现各种故障，影响其正常运行。
本文将对常见的电机故障进行排查与维修方法的总结，帮助读者快速解决电机故障问题。
一、电机无法启动1. 检查电源接线：首先，检查电源接线是否正确牢固，确保电源正常供电。
如果发现电源接线存在问题，应立即修复或更换。
2. 检查电机保护器：确认电机保护器是否正常工作，如果保护器过载或故障，需要及时更换。
3. 检查电机开关：检查电机开关是否正常，如果发现开关故障，需要修复或更换。
4. 检查电机电容器：确定电机电容器是否损坏或放电，如有问题，需要更换电容器。
二、电机过热1. 检查电机负载：确定电机是否承受过大的负载，如果是，请减少负载或更换合适的电机。
2. 检查电机通风：确保电机周围的通风系统正常工作，如果通风不良，需改善通风条件。
3. 检查冷却系统：检查电机冷却系统是否正常，如冷却器损坏或堵塞，需要进行修复或更换。
4. 检查电机绝缘：定期检查电机绝缘性能，如发现绝缘损坏，应及时更换绝缘材料。
三、电机运行不稳定或振动过大1. 检查电机基座：检查电机基座是否牢固，如果松动，需要重新紧固。
2. 检查电机轴承：确认电机轴承是否损坏或磨损，如有问题，应清洁或更换轴承。
3. 检查电机平衡：检查电机转子的平衡性能，如不平衡，需要进行动平衡处理。
4. 检查电机驱动装置：确保电机驱动装置正常工作，如齿轮、传动皮带等出现问题，需要修复或更换。
四、电机噪音过大1. 检查电机定子和转子：确认电机定子和转子是否紧固，如松动，需重新紧固。
2. 检查电机轴承：检查电机轴承是否损坏或磨损，如有问题，应清洁或更换轴承。
3. 减少机械接触噪声：对电机周围的机械部件进行适当的润滑和维护，减少机械接触噪声。
4. 检查电机外壳：确保电机外壳没有松动或损坏，如有问题，应进行相应的修理。
步进电机轴承常见故障分析
步进电机轴承常见故障分析步进电机轴承常见故障分析概要：轴承是步进电机的关键器件，也是易损器件。
轴承能否正常运行，关系到步进电机的平稳运行。
轴承自身及各种外部因素也常常影响轴承的正常运行，使轴承故障的诊断变得错综复杂。
结合维修实践，分析步进电机轴承常见故障及处理方法，采用简单实用的听触法检测轴承的云在运转状态，并对预防其损坏提出了相应的措施。
正文：步进电机的轴承是电机静止部分和旋转部分的连接器件，不止影响电机的运行，甚至影响电机的寿命。
从而影响电机的产品质量，所以要重视日常使用及维护保养。
1、滚动轴承常见故障分析滚动轴承的摩擦阻力较小，机械效率较高，润滑和维护方便，并且已经标准化，在步进电机中应用广泛。
滚动轴承常见故障如下。
1.1轴承温度过高在电机运行中，用手抚摸小瓦盖或轴承盖座时，应以不感觉烫手为正常，反之则表明轴承温度过高。
造成轴承温度过高的原因有：（1）润滑脂质量不符合要求或变质，粘度过高，油脂过多。
电机不能加得太多或太少，一般约占轴承座1/3~1/2。
转速低、负载轻的轴承可以多加一点；转速高、负载重的轴承应该少加一些。
（2）滚动轴承装配不合适，新换轴或重新加工轴颈与轴承档之间无退刀槽或轴颈加工尺寸不合适，造成轴承装不到位。
轴承间隙过小时，由于油流在间隙内剪刀摩擦损失过大，也会引起轴承发热；同时，间隙过小时，油量会减少，来不及带走摩擦产生的热量，会进一步提高轴承的温升。
但是间隙过大则会改变轴承的动力特性，引起转子运转不稳定。
因此，需要针对不同的设备何使用条件选择合适的轴承间隙。
调整装配工艺，如不合格，上车床二次加工后重新组装。
（3）轴承跑套。
轴承跑套有两种，一种是跑外套，即轴承外圈与轴承室之间有相对位移；另外一种是跑内套，即轴承内圈与轴颈之间有相对位移。
轴承跑套时会发热，并伴有“吱吱”声。
处理方法可粘结剂缓和，或拆卸重新加工更换。
（4）滚动轴承缺油。
电动机正常运转时发出连续均匀的“嗡嗡”声，如果运行中的电机轴承发出“咕噜咕噜”声及间歇性啸叫声时，表明轴承缺少润滑脂。
8_步进电机常见故障及处理
B
D
BD
AC C 57HS13
电机 混合步进电机
步进电机与控制器连接框图流
PULSE/CW+ PULSE/CWDIR/CCW+ DIR/CCWRESET+
RESETREADY READY
百格拉公司步进电机WD3-007的面板接线
信号接口：PULSE+—电机输入控制脉冲信号；
DIR+——电机转动方向控制信号； RESET+—复位信号，用于封锁输入信号； READY+—报警信号； PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接为公共地；
1)三相单三拍
A B' 1 C'
42
C 3B A'
A相绕组通电，B、C相 不通电。由于在磁场作用下， 转子总是力图旋转到磁阻最 小的位置，故在这种情况下， 转子必然转到左图所示位置： 1、3齿与A、A′极对齐。
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4
齿和B、B´ 磁极轴线对齐；当C相通电时，转子 再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。
RDY
状态指示：RDY灯亮表示驱动器正常工作；
TEMP
FLT
TEMP灯亮表示驱动器超温；
MOT.CURR
STEP1 STEP2 CURR.RED PULSE.SYS
DC+ DCU V W PE L N PE
WD3-007
FLT灯亮表示驱动器故障； 功能选择：MOT.CURR—设置电机相电流；
步进电机失步处理方法
步进电机失步处理方法步进电机是一种常见的电机类型，具有精度高、控制方便等优点，广泛应用于各种领域。
但是，在使用步进电机时，时常会遇到步进电机失步的问题，这就需要我们在日常应用时合理处理。
下面，我们就来仔细讨论一下步进电机失步的处理方法。
一、检查电机驱动器和线路：步进电机的运转是由驱动器来实现的，因此，我们首先需要检查驱动器是否正常，以及线路是否连接正确。
可以更换电机驱动器或调整电机线路，确保连接正确，能够避免由于外界干扰或者连接错误导致的失步问题。
二、更换电机型号：如果对于所使用的电机型号来说，输出扭矩过小时，步进电机很容易就会失步。
因此，更换适当的电机型号是一种解决方式。
在选择电机型号的时候，我们要注意电机的输出扭矩、步数角度以及转速等参数。
三、增加等待时间：有时候，步进电机可能会失步在步骤变化的交界面。
我们可以通过增加等待时间的方式来解决这类问题。
这样能够保持电机的持续运转，同时在转向时，减缓步进电机的速度。
在机器运行时通过参数设置来控制等待时间，可以避免电机失步的情况。
四、增加电机驱动电流：适当调整电机驱动器的参数，增加电机驱动电流，能够提高电机的输出扭矩，从而避免电机失步的情况。
但是要注意驱动电流不能超过电机额定电流，否则会损坏电机。
五、改变步进电机的饱和磁阻：通过改变步进电机饱和磁阻，可以改善步进电机失步的情况，提高步进电机的输出扭矩。
但是要注意不要将磁阻改得过低，否则会造成电机电流过大，从而导致电机失步。
总之，步进电机失步的处理方法有很多，我们需要根据具体的情况进行选择。
在平时应用中，我们要注意保持电机的正常运转，避免外部干扰，及时发现并解决步进电机失步的问题。
只要采取正确的处理方式，我们就能够顺利地完成使用步进电机的各项任务。
步进电机及驱动常见故障分析与处理
同给出的两种定义名称。
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四. 步进电机的主要特性：
（一） 步距角和步距误差：
转子每步转过的空间机械角度，即步距角β为 β=360°/Z*N
混合式步进电机结合了反应式步进电机和永磁式步进电机的优点， 采用永久磁铁提高电动机的转矩，采用细密的极齿来减小步距角， 是目前数控机床上应用最多的步进电动机。
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按步进电动机输出转矩的大小可分为：
1. 快速步进电动机 2. 功率步进电动机
快速步进电动机连续工作频率高，而输出转矩小。功率步进电动机的 输出转矩比较大，数控机床一般采用功率步进电动机。
从电流的极性上可分为: 1.单极性步进电机; 2.双极性步进电机
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从控制绕组数量上可分为:
1.二相步进电机; 2.三相步进电机; 3.四相步进电机; 4.五相步进电机; 5.六相步进电机；
从运动的型式上可分为：
1.旋转步进电机。 2.直线步进电机。 3.平面步进电机。
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三.步进电机的驱动电路、控制方式及接线图 （一）. 驱动电路：
其中 Z-转子齿数，N-运行拍数。
步进电机每走一步，转子实际的角位移与设计的步距角存在有步距 误差。连续走若干步时，上述误差形成累积值。转子转过一圈后，回 至上一转的稳定位置，因此步进电机步距的误差不会长期积累。步进 电机步距的积累误差，是指一转范围内步距积累误差的最大值，步距 误差和积累误差通常用度、分或者步距角的百分比表示。影响步距误 差和积累误差的主要因素有: 齿与磁极的分度精度；铁心迭压及装配 精度；各相矩角特性之间差别的大小；气隙的不均匀程度等。
步进电机提速后转不动的原因
步进电机提速后转不动的原因
1.电机驱动器的问题：如果驱动器输出的电流不足或者速度控制不准确，就会导致电机无法顺利转动。
此时需要检查电机驱动器的设置和功能是否正常。
2. 电机本身的问题：如果电机转子或定子损坏或者绕组接触不良，就会导致电机无法正常转动。
此时需要检查电机的机械部分和绕组是否正常。
3. 负载过大：如果电机的负载过大超出了其可承受的能力，就
会导致电机转不动。
此时需要考虑减轻负载或者更换更大功率的电机。
4. 电源问题：如果电源电压不稳定或者电源供电不足，就会导
致电机无法正常转动。
此时需要检查电源的电压和功率是否符合要求。
总之，步进电机提速后转不动可能是由多个因素共同作用引起的，需要对各个方面进行综合分析和排查。
- 1 -。
步进电机及驱动常见故障分析与处理
驱动器噪音
总结词
驱动器噪音表现为电机在运行过 程中发出异常声响，可能是由于 电机内部元件损坏、电机安装不 良等原因引起的。
详细描述
在处理噪音故障时，应先检查电 机内部元件是否正常，再检查电 机安装是否牢固，最后检查电机 运行参数是否正常。
03
步进电机及驱动故障处理 方法
电机失步处理方法
总结词
电机失步是指电机运行过程中出现步数丢失的现象，可能是由于驱动器故障、电机本身问题或控制信 号问题等原因导致。
步进电机及驱动常见 故障分析与处理
目录
• 步进电机常见故障分析 • 步进电机驱动器常见故障分析 • 步进电机及驱动故障处理方法 • 步进电机驱动器故障处理方法 • 预防性维护和保养建议
01
步进电机常见故障分析
电机失步
总结词
电机失步是指步进电机在运行过程中不能按照指令进行精确的定位或产生较大 的累计误差。
要点二
详细描述
当驱动器有噪音时，应首先检查电机是否正常，电机是否 有损坏或故障。然后检查驱动器是否正常，驱动器是否有 损坏或故障。接着检查线路是否正常，线路是否有短路或 断路等问题。最后检查负载是否过大，负载过大也会导致 驱动器噪音过大。
05
预防性维护和保养建议
定期检查和清洁
定期检查步进电机及驱动的外观， 确保没有明显的破损或异常。
清洁电机和驱动器表面，去除灰 尘和杂物，保持清洁的运行环境。
检查电机和驱动器的连接线，确 保没有松动或破损，如有需要应
及时更换。
定期更换磨损部件
定期检查步进电机及 驱动的轴承、齿轮等 关键部件，确保没有 过度磨损。
定期润滑电机和驱动 器的轴承，保证其顺 畅运转。
对于磨损严重的部件 应及时更换，避免影 响电机的正常运行。
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三、工作原理
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机 械角位移的电磁机械装置。 具有较好的定位精度，
无漂移和无积累定位误差的优点，
能跟踪一定频率范围的脉冲列，
可作同步电动机使用，广泛地应用于各种小型自 动化设备及仪器。
1、永磁步进电机的结构原理（励磁式）
拍数：
完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n 表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电 机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相 八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角： 对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移 用θ表示。θ=360度/（转子齿数J*运行拍数）， 以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例： 四拍运行时步距角为： θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步） 八拍运行时步距角： θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步） 定位转矩： 电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩 （由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）
齿和B、B´ 磁极轴线对齐；当C相通电时，转子
再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。
这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为 一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲， 所以称为三相单三拍工作方式。
按AB C A ……的顺序给三相绕组 轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转
A B' C A'
C'
B
B 相通电，转子2、 4齿与B、B´ 对齐,又转
过15。
A B' C A' C' B
B、C相同时通电， C' 、C 磁极拉住1、3 齿，B、B' 磁极拉住 2、4齿，转子再转过 15。
三相反应式步进电动机的一个通电循环周 期如下：AAB B BC C CA，每个循 环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角）， 一个通电循环周期(6拍)转子转过90 (齿距角)。 与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更 小，更适用于需要精确定位的控制系统中。
静转矩：
电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动 时，电机转轴的锁定力矩。 虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿 转子间的气隙有关，但过份采用减小气隙，增加 激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成 电机的发热及机械噪音。
2、步进电机动态指标及术语：
步距角精度：
步进电机每转过一个步距角的实际值与理 论值的误差。用百分比表示： 误差/步距角*100%。 不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在 5%之内，八拍运行时应在15%以内。
永磁步进电机的结构原理
2、反应式步进电机工作原理
i A B C 0 i 0 i 0 t
C A
B
t
t
(a)
(b) 反应式步进电机结构原理图
下面以反应式步进电机为例说明步进电机的 结构和工作原理。
三相反应式步进电动机的原理结构图如下： IA A
定子
转子
IC C
IB
B
定子内圆周 均匀分布着六个 磁极，磁极上有 励磁绕组，每两 个相对的绕组组 成一相。转子有 四个齿。
步进电机
主要内容
一、步进电机常用术语 二、步进电机的分类 三、工作原理 四、步进电机的驱动电路、控制方式及接线 五、 步进电机的主要特性： 六、步进电机常见问题 七、步进电机常见故障及分析： 八、步进电机的选择
一、步进电机常用术语
1、步进电机的静态指标术语
相数：
产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示
失步：
电机运转时运转的步数，不等于理论上的 步数。称之为失步。
失调角：
转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机 运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用 细分驱动是不能解决的。
最大空载起动频率：
电机电压及额定电流下，在不加负载的情况 下，能够直接起动的最大频率。
最大空载的运行频率：
电机在某种驱动形式，电压及额定电流下， 电机不带负载的最高转速频率。
过30°(步距角)，每个通电循环周期(3拍)转过 90°(一个齿距角)。 2) 三相六拍 按AAB B BC C CA的顺序给三相 绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制 特性。
A B'
4 1
C'
2
A相通电，转子1、 3齿与A、A' 对齐。
C
3
B
A'
A B'
C C' B
A'
A、B相同时通电， A、A' 磁极拉住1、3齿， B、B' 磁极拉住2、4齿， 转子转过15，到达左图 所示位置。
1)三相单三拍
A B'
4
1
2 3
C' B
C
A'
Байду номын сангаас
A相绕组通电，B、C相 不通电。由于在磁场作用下， 转子总是力图旋转到磁阻最 小的位置，故在这种情况下， 转子必然转到左图所示位置： 1、3齿与A、A′极对齐。
A B' C A'
A
C'
B
B' C A'
C' B
同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4
电机正反转控制： 当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或() 时为正转，通电时序为DA-CA-BC-AB或()时为 反转。
其它特性还有惯频特性、起动频率特性等 电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态 力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时 的平均电流（而非静态电流），平均电流越大， 电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。 其中，曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电 流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载 的最大速度点。 要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使 采用小电感大电流的电机。
二、步进电机的分类：
按转矩产生的原理可分为:
1.反应式步进电机; 2.永磁式步进电机; 3.混合式步进电机；
从电流的极性上可分为:
1.单极性步进电机; 2.双极性步进电机
从控制绕组数量上可分为:
1.二相步进电机; 2.三相步进电机; 3.四相步进电机; 4.五相步进电机; 5.六相步进电机；
从运动的型式上可分为：
运行矩频特性：
电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与 频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸 多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依 据。
电机的共振点： 步进电机均有固定的共振区域
电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻， 电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然。 为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪 音降低，一般工作点均应偏移共振区较多。