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步进电机的底子原理

2017-10-21 21:20分类:机械维修 阅读:

 

步进电机作为施行元件,是机电一体化的要害商品之一, 广泛运用在各种主动化操控体系中。跟着微电子和核算机技术的翻开,步进电机的需求量铢积寸累,在各个国民经济范畴都有运用。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的施行组织。当步进驱动器接纳到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向翻滚一个固定的视点(称为“步距角”),它的旋转是以固定的视点一步一步工作的。能够经过操控脉冲个数来操控角位移量,然后抵达准判定位的意图;一同能够经过操控脉冲频率来操控电机翻滚的速度和加快度,然后抵达调速的意图。步进电机能够作为一种操控用的特种电机,运用其没有堆集过失(精度为100%)的特征,广泛运用于各种开环操控。

如今比照常用的步进电机包含反响式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

永磁式步进电机通常为两相,转矩和体积较小,步进角通常为7.5度 或15度;

反响式步进电机通常为三相,可完毕大转矩输出,步进角通常为1.5度,但噪声和振荡都很大。反响式步进电机的转子磁路由软磁资料制成,定子上有多相励磁绕组,运用磁导的改动发作转矩。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反响式的利益。它又分为两相和五相:两相步进角通常为1.8度而五相步进角通常为 0.72度。这种步进电机的运用最为广泛,也是本次细分驱动计划所选用的步进电机。

步进电机的一些底子参数:

电机固有步距角:

它标明操控体系每发一个步进脉冲信号,电机所翻滚的视点。电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°(标明半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角能够称之为‘电机固有步距角’,它不用定是电机实习工作时的实在步距角,实在的步距角和驱动器有关。

步进电机的相数:

是指电机内部的线圈组数,如今常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数纷歧样,其步距角也纷歧样,通常二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户首要靠挑选纷歧样相数的步进电机来满意自个步距角的恳求。假定运用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改动细分数,就能够改动步距角。

坚持转矩(HOLDING TORQUE):

是指步进电机通电但没有翻滚时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最首要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩挨近坚持转矩。因为步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而改动,所以坚持转矩就变成了衡量步进电机最首要的参数之一。比方,当咱们说2N.m的步进电机,在没有分外阐明的状况下是指坚持转矩为2N.m的步进电机。

DETENT TORQUE:

是指步进电机没有通电的状况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有一同的翻译办法,简略使咱们发作误解;因为反响式步进电机的转子不是永磁资料,所以它没有DETENT TORQUE。

步进电机的一些特征:

1.通常步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。

2.步进电机表面庞许的最高温度。

步进电机温度过高首要会使电机的磁性资料退磁,然后致使力矩降低乃至于失步,因而电机表面庞许的最高温度应取决于纷歧样电机磁性资料的退磁点;通常来讲,磁性资料的退磁点都在摄氏130度以上,有的乃至高达摄氏200度以上,所以步进电机表面温度在摄氏80-90度彻底正常。

3.步进电机的力矩会随转速的添加而降低。

当步进电机翻滚时,电机各相绕组的电感将构成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的效果下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,然后致使力矩降低。

4.步进电机低速时能够正常工作,但若高于必定速度就无法主张,并伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数:空载主张频率,即步进电机在空载状况下能够正常主张的脉冲频率,假定脉冲频率高于该值,电机不能正常主张,或许发作丢步或堵转。在有负载的状况下,主张频率应更低。假定要使电机抵达高速翻滚,脉冲频率应当有加快进程,即主张频率较低,然后按必定加快度升到所期望的高频(电机转速从低速升到高速)。

步进电动机以其显着的特征,在数字化制作年代体现着严峻的用处。伴跟着纷歧样的数字化技术的翻开以及步进电机本身技术的跋涉,步进电机将会在更多的范畴得到运用。

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