En tant que type de moteur de commande à boucle ouverte qui convertit le signal d'impulsion électrique en déplacement angulaire ou linéaire, le moteur pas à pas est largement utilisé dans les équipements d'automatisation, la robotique, les imprimantes 3D et d'autres domaines. Cependant, les moteurs pas à pas présentent souvent les défauts suivants en raison de l'usure mécanique, des perturbations électriques ou d'un mauvais fonctionnement. Voici la classification détaillée et la solution:

I. défaillance électrique

1. Le moteur ne fonctionne pas ou fonctionne anormalement

• Le phénomène: le moteur ne réagit pas après la mise sous tension, ou il y a jitter, Katun pendant le fonctionnement.
• Causes possiblesPour:
  • Problèmes de puissance: tension insuffisante (plus de 10% en dessous de la tension nominale), mauvais contact du cordon d'alimentation ou polarité inversée.
  • Défaillance du drive: anomalie du signal de sortie du pilote (par exemple, perte du signal d'impulsion / direction), endommagement du tube de puissance ou déclenchement de la protection contre les surintensités.
  • Défaillance du bobinage du moteur: les enroulements sont court - circuités, coupés ou l'isolation est endommagée (par exemple, un court - circuit entre les phases provoque un courant excessif).
  • Erreur de câblage: séquence de phase suivie d'une inversion (par exemple, a + suivie d'une inversion a -) ou erreur de réglage de la fraction fine (entraînant une différence d'angle de pas).
• La solutionPour:
  • Vérifiez la tension d'alimentation (utilisez un multimètre pour mesurer si la tension d'entrée est stable).
  • Remplacez le test de pilote ou utilisez un oscilloscope pour détecter la forme d'onde du signal de sortie du pilote.
  • Mesurer la résistance d'isolation de l'enroulement avec un mégohmètre (la normale devrait être & gt; 100mΩ), si la résistance est trop faible, elle doit être révisée.
  • Vérifiez le schéma de câblage, reconnectez le moteur au conducteur et confirmez les réglages de la fraction fine (par exemple, subdivision 1 / 8, subdivision 1 / 16, etc.).

2. Moteur thermique sévère

• Le phénomène: la température de surface du moteur est supérieure à 80 ° C (le contact de la main ne peut pas durer 1 seconde), ou l'alarme du conducteur (par exemple, protection contre la surchauffe).
• Causes possiblesPour:
  • Trop de courant: le réglage du courant de commande est trop élevé (plus de 20% au - dessus du courant nominal du moteur).
  • Surcharge de charge: blocage partiel de la transmission mécanique ou inertie excessive de la charge (par exemple, mauvais choix de la course de la tige de fil).
  • Mauvaise ventilation environnementale: l'espace de montage du moteur est restreint ou les ailettes sont recouvertes de poussière.
• La solutionPour:
  • Réduisez le réglage du courant du conducteur (généralement 0,7 ~ 1,0 fois le courant nominal du moteur).
  • Vérifiez que les pièces de transmission mécanique (p. ex. Accouplements, rails de guidage) sont flexibles et Remplacez les roulements à faible frottement si nécessaire.
  • Nettoyez la poussière des ailettes de refroidissement du moteur ou installez un dispositif de refroidissement par air forcé (par exemple, un petit ventilateur).

3. Bruit excessif

• Le phénomène: un bruit aigu de « grincement» ou de vibrations à basse fréquence lorsque le moteur est en marche.
• Causes possiblesPour:
  • Phénomène de résonance: la fréquence de fonctionnement du moteur est proche de la fréquence propre du système mécanique (par exemple, 50 ~ 200 Hz).
  • Distorsion de forme d'onde de courant: le conducteur utilise un entraînement à tension constante (pas un entraînement à courant constant), ce qui entraîne des fluctuations de courant.
  • Mauvaise installation mécanique: les boulons de fixation du moteur sont desserrés ou les pièces de transmission ont un jeu excessif.
• La solutionPour:
  • Ajustez les réglages de la subdivision du pilote (par exemple, de la subdivision 1 / 4 à la subdivision 1 / 16) en changeant la fréquence de fonctionnement pour éviter la zone de résonance.
  • Remplacez les pilotes à courant constant (tels que tb6600, dm542, etc.) et assurez - vous que la forme d'onde du courant est lisse.
  • Fixez les boulons de fixation du moteur et vérifiez le jeu des pièces de transmission telles que les Accouplements, les poulies, etc. (doit être ≤ 0,05 mm).

II. Défaillance mécanique

1. Pas perdus ou perdus

• Le phénomène: l'angle de rotation réel du moteur est inférieur à l'angle de pas théorique (par exemple, il devrait tourner de 1,8 ° mais seulement de 1,5 °), ce qui entraîne une accumulation d'erreurs de positionnement.
• Causes possiblesPour:
  • Mutation de charge: accélération / décélération trop rapide (par exemple, accélération directe de 0 à 1000 tr / min) ou augmentation soudaine de la charge (par exemple, collision avec un interrupteur de fin de course).
  • Alimentation électrique insuffisante: capacité d'alimentation insuffisante (par exemple, la demande de courant de pointe du conducteur dépasse la sortie nominale de l'alimentation).
  • Interférence du signal: la ligne de signal impulsionnel n'est pas blindée (par exemple, aucune Paire torsadée n'est utilisée pour les transmissions longue distance), ce qui entraîne une perte d'instruction.
• La solutionPour:
  • Optimisation de la courbe de décélération (avec type s ou trapèze plus décélération pour éviter les chocs transitoires).
  • Remplacez l'alimentation haute puissance (si le courant nominal du conducteur est 3a, l'alimentation doit fournir une sortie ≥ 5a).
  • Utilisez un câble blindé pour transmettre le signal impulsionnel et mettre la couche de blindage à la Terre (une seule extrémité à la terre pour éviter les interférences de boucle de terre).

2. Crevaison axiale ou battement radial

• Le phénomène: l'arbre du moteur subit des secousses axiales (avant et arrière) ou radiales (gauche et droite) pendant le fonctionnement, ce qui entraîne une diminution de la précision de la transmission.
• Causes possiblesPour:
  • Dommages aux roulements: les roulements du moteur sont usés ou la graisse sèche (si plus de 20 000 heures de fonctionnement ne sont pas entretenues).
  • Excentricité du rotor: l'erreur de fabrication du moteur entraîne un jeu inégal entre le rotor et le stator (nécessite généralement une révision en usine).
  • Mauvaise installation: l'axe du moteur est différent de l'axe de la charge (erreur de coaxialité & gt; 0,05 mm).
• La solutionPour:
  • Remplacez les roulements (par exemple, choisissez des roulements de haute précision de NSK au Japon ou de fag en Allemagne).
  • Ajustez la coaxialité du moteur avec la charge à l'aide d'un centromètre à paire laser ou chargez un coupleur élastique pour compenser les erreurs.
  • Si l'excentricité du rotor est grave, contactez le fabricant pour remplacer le moteur ou le réparer.

3. Moteur coincé mort

• Le phénomène: l'arbre du moteur ne peut pas être tourné manuellement (hors tension) ou s'arrête brusquement en marche avec une hétérostonie.
• Causes possiblesPour:
  • Blocage mécanique: déformation des organes de transmission (p. ex., engrenages, tiges de fil) ou entrée de corps étrangers (p. ex., copeaux de métal, débris de plastique).
  • Court - circuit des enroulements: un court - circuit interphasé provoque un dérèglement du champ magnétique interne du moteur et le rotor est bloqué magnétiquement.
  • Protection contre les surcharges: déclencheur de protection contre les surcharges du disque (par exemple, temps de blocage continu au - delà de la valeur de consigne).
• La solutionPour:
  • Démontez le moteur pour inspecter les pièces de transmission, éliminer les corps étrangers et réparer les déformations (comme le remplacement des engrenages ou des tiges de fil).
  • Mesurer la résistance de l'enroulement avec un multimètre, si la résistance d'interphase est proche de 0 Ω, vous devez la réviser.
  • Vérifiez les paramètres de protection contre les surcharges du disque (tels que les seuils de temps de blocage), relâchez les paramètres de manière appropriée (mais assurez - vous de la sécurité).

Iii. Défaillance du logiciel / contrôle

1. Erreur de direction

• Le phénomène: le moteur tourne dans le sens inverse de la commande (par exemple, le moteur tourne dans le sens antihoraire avec une commande horaire).
• Causes possiblesPour:
  • Polarité inverse du signal directionnel: Drive Dir + avec Dir - erreur de câblage.
  • Erreur dans le programme de contrôle: le signal de direction en sortie du PLC ou du monopuce est logiquement inversé (par exemple, le niveau haut doit être positif mais réglé sur inversé).
• La solutionPour:
  • Commutez la ligne de signal directionnel du pilote (dir + vs Dir -).
  • Modifier la logique de contrôle directionnel dans le programme de contrôle (commeDIR = 1Remplacer parDIR = 0).

2. Accumulation des écarts de position

• Le phénomène: après une longue période de fonctionnement du moteur, l'écart de position réelle par rapport à la position théorique augmente progressivement (par exemple, l'écart d'épaisseur de couche de l'imprimante 3D).
• Causes possiblesPour:
  • Paramètres de subdivision incohérents: les paramètres de subdivision dans le programme de contrôle ne correspondent pas aux paramètres réels du pilote (par exemple, le programme envoie des impulsions par subdivision 1 / 16, mais le pilote est réglé sur subdivision 1 / 8).
  • Perte d'impulsion: performances insuffisantes de la carte de contrôle (par exemple, fréquence de rafraîchissement trop basse) ou interférence du signal entraînant une perte d'impulsions.
• La solutionPour:
  • Unifiez les réglages de segmentation du programme de contrôle et du disque (si les deux sont définis sur 1 / 16 de segmentation).
  • Mettez à niveau votre carte de contrôle (par exemple, d'arduino à stm32) ou ajoutez un tampon de signal d'impulsion (par exemple, le déclencheur Schmidt 74hc14).

3. Panne de communication (pour les moteurs pas à pas de type bus)

• Le phénomène: le moteur ne répond pas aux instructions du bus (par exemple canopen, EtherCAT) ou se trompe fréquemment (par exemple, délai de communication).
• Causes possiblesPour:
  • Tension de bus instable: la tension d'alimentation du bus fluctue (par exemple, la tension du bus 24V chute à 18V).
  • La résistance du terminal ne correspond pas: une résistance terminale (par exemple, une résistance de 120 Ω) n'est pas installée à la fin du bus, ce qui entraîne une réflexion du signal.
  • Conflit d'adresse: plusieurs moteurs configurent la même adresse de bus (si les deux sont 0x01).
• La solutionPour:
  • Vérifiez la tension d'alimentation du bus (utilisez un oscilloscope pour surveiller l'ondulation de tension, qui doit être ≤ 5%).
  • Installez une résistance terminale à la fin du bus (par exemple, 2 résistances de 120 Ω sont nécessaires pour le bus CAN).
  • Modifier l'adresse du bus moteur (via le commutateur de numérotation du pilote ou la configuration du logiciel).

Iv. Cas de défaillance typique

Cas 1: imprimante 3D axe Z perdu

• Le phénomène: l'épaisseur de la couche du modèle d'impression n'est pas uniforme (certaines couches se chevauchent, certaines couches présentent des lacunes excessives).
• raisonPour:
  • Accélération trop rapide (accélération directe de 0 à 800 mm / min), ce qui entraîne un manque de couple transitoire du moteur.
  • La course de guidage de la tige est trop importante (8 mm de course, mais seulement 0,5 n · m de couple du moteur).
• RésoluPour:
  • Modification de la courbe de décélération (temps d'accélération prolongé de 0,1 s à 0,5 s).
  • Remplacez la tige de fil de guidage de 4 mm ou optez pour un moteur avec un couple plus élevé (par exemple, 1,2 n · m).

Cas 2: gros bruit sur l'axe X de la machine de gravure

• Le phénomène: le moteur émet des vibrations à basse fréquence lorsqu'il est en marche et la surface gravée présente des ondulations.
• raisonPour:
  • Résonance mécanique (fréquence de fonctionnement du moteur 120 Hz proche de la fréquence propre de la table).
  • Le réglage de la subdivision de l'entraînement est trop bas (subdivision 1 / 4, angle de pas de 0,9°).
• RésoluPour:
  • Changez la subdivision du pilote en subdivision 1 / 16 (angle de pas 0.1125°) et ajustez la fréquence de fonctionnement à 80hz.
  • Chargez un tampon antivibratoire en caoutchouc sous la table de travail pour réduire la fréquence intrinsèque.

V. Recommandations d'entretien préventif

1. Lubrification régulièrePour:
   • Remplissez les roulements du moteur avec de la graisse haute température (par exemple molykote 33) tous les 6 mois pour réduire l'usure.
2. Surveillance environnementalePour:
   • Maintenir la température ambiante de fonctionnement à 0 ℃ ~ 40 ℃, humidité ≤ 75% RH, éviter la corrosion par l'eau de condensation.
3. Test de chargePour:
   • Après l'installation du nouvel équipement, un test à pleine charge (fonctionnement continu pendant 24 heures) est effectué pour confirmer l'absence de perte de pas ou de phénomène de surchauffe.
4. Paramètres de sauvegardePour:
   • Enregistrez les paramètres clés tels que la subdivision du conducteur, le courant, etc. pour une récupération rapide en cas de défaillance.