德國SEW電機發(fā)生振蕩、失步現(xiàn)象及對策
    德國SEW電機作為種數(shù)字式執(zhí)行元件，在運動控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。許多用戶朋友在使用步進電機的時候，感覺電機工作時有較大的發(fā)熱，心存疑慮，不知這種現(xiàn)象是否正常。實際上發(fā)熱是步進電機的個普遍現(xiàn)象，但怎樣的發(fā)熱程度才算正常，以及如何盡量減小步進電機發(fā)熱呢？本文將對這些問題做簡單的分析。
    1、步進電機為什么會發(fā)熱
    對于各種德國SEW電機而言，內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。步進電機般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比般交流電機嚴重。
    2、德國SEW電機發(fā)熱的合理范圍
    德國SEW電機發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機內(nèi)部緣等。內(nèi)部緣在高溫下（130度以上）才會被破壞。所以只要內(nèi)部不超過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過60度；用手只能碰下，大約在70-80度；滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。
    3、德國SEW電機發(fā)熱隨速度變化的情況
    采用恒流驅(qū)動技術(shù)時，步進電機在靜態(tài)和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到定程度，電機內(nèi)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時般發(fā)熱高，高速時發(fā)熱低。但是鐵損（雖然占的比例較小）變化的情況卻不盡然，而電機整個的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是般情況。
    德國SEW電機的平均速度大于旋轉(zhuǎn)磁場的速度。這主要發(fā)生在制動和突然換向時，轉(zhuǎn)子獲得過多的能量，產(chǎn)生嚴重的過沖，引起失步(越步)。
    德國SEW電機在啟動時，如果脈沖的頻率較高，由于電機來不及獲得足夠的能量，轉(zhuǎn)子無法跟上旋轉(zhuǎn)磁場的速度，所以引起失步。因此，步進電機有個啟動頻率。超過啟動頻率啟動時，肯定會產(chǎn)生失步。
    注意：啟動頻率不是個固定值.提高電機的轉(zhuǎn)矩、減小負載轉(zhuǎn)動慣量、減小步距角都可以提高步進電機的啟動頻率。
    轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速慢于旋轉(zhuǎn)磁場的速度、或者說慢于換相速度(丟步)。
    德國SEW電機在啟動時，如果脈沖的頻率較高，由于電機來不及獲得足夠的能量，轉(zhuǎn)子無法跟上旋轉(zhuǎn)磁場的速度，所以引起失步。因此，步進電機有個啟動頻率。超過啟動頻率啟動時，肯定會產(chǎn)生失步。
    消除振蕩——阻尼方法：機械阻尼法和電子阻尼法機械阻尼法比較單，就是在電機軸上加阻尼器，電子阻尼法則有多種：
    1、多相勵磁法
    多相勵磁會產(chǎn)生電磁阻尼，削弱或消除振蕩現(xiàn)象，如電機的雙三拍和六拍方式。
    2、變頻變壓法
    德國SEW電機在高頻和在低頻時轉(zhuǎn)子所獲得的能量不樣。在低頻時，繞組中的電流上升時間長，轉(zhuǎn)子獲得的能量大，因此容易產(chǎn)生振蕩，在高頻時則相反。所以，可以設(shè)計種電路，使電壓隨頻率的降低而減小，這樣使繞組在低頻時的電流減小，可以地消除振蕩。
    3、細分步法
    德國SEW電機繞組中的穩(wěn)定電流分成若干，每進步，電流升，也相對地提高步進頻率，使步進過程平穩(wěn)進行。
    4、反相阻尼法——用于步進電機制動
    在德國SEW電機轉(zhuǎn)子要過平衡點之前，加個反向作用力以平衡慣性力，使轉(zhuǎn)子到達平衡點時速度為零，實現(xiàn)準確制動。例如，三相混合式步進電機工作在單三拍，正處于B拍，并希望它停在C拍，則控制換相B-C-B-C,二個B拍起平衡慣性力作用，而不是讓電機走步。