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步進電機定位系統(tǒng)的一些常識,做為電氣工程師的你應該懂得
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步進電機的一些常識
1、步進電機,顧名思義就是一步一前進的電機,廣義的電機包括發(fā)電機、電動機、變壓器等,這里的電機就是指電動機。
步進電機不能單獨使用,必須與步進驅動器配合使用,共同完成指令所要求的定位、調(diào)速任務。步進電機的選型,決定步進驅動器的選型。
以前所說的步進電機就是指將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制系統(tǒng)電動機,現(xiàn)在的步進電機技術已經(jīng)高速發(fā)展,它不單有開環(huán)控制型,也有閉環(huán)控制型。
步進電機是直流感應式同步電機。步進驅動器是直流多相分時控制器。它的一個直流脈沖電流通過步進電動機的線圈,步進電動機移動的角度叫步距角。
2、步進電機的主要應用是定位和調(diào)速。
定位是通過控制脈沖的個數(shù)來控制步進電動機角位移量,如果不失步,將很準確地達到定位目的。
調(diào)速是通過控制脈沖的頻率和加減速時間來控制步進電動機的轉速和加減速。步進電機轉速一般為300~600r/m為佳,速度越高,轉矩越低。步進電動機轉矩(力矩)與速度(頻率)的關系曲線叫做矩頻特性。
3、步進電機結構分類有三種:第一種為永磁式步進電機,代號PM。第二種為反應式步進電機,代號VR。第三種為混合式步進電機,代號HB,應用最廣泛。其數(shù)字代號是指法蘭的尺寸。
4、步進電機的重要參數(shù)第一個就是保持轉矩(靜轉矩),是指步進電機通電后,轉子沒有轉動,定子鎖住轉子的力矩。步進電機低速運行時的轉矩與保持轉矩接近,隨轉速變大,感應的反向電動勢變大,線圈電流抵消變小,轉矩變小。保持轉矩的大小決定步進電機的外形長度大小。
5、步進電機的驅動方式有三種:第一種為恒壓驅動;第二種為恒流驅動;第三種為變流驅動。第二種是普遍使用的形式,第三種是較先進的方式。
6、步進電機的誤差不會累積,一般單步的精度為步距角的3~5%。
7、步進電機的外殼表面溫度正常達到80~90攝氏度,超過130攝氏度將使永磁材料退磁,線圈絕緣漆熔化。
8、步進電機在低速時運行會產(chǎn)生振動和噪聲,如必須在低速運行,消除的方法有:
第一個,步進電機加一個減速器,提升速度,避開共振區(qū)。
第二個,采用細分功能的驅動器,設置高細分值,使電機運行更平穩(wěn)。
第三個,選擇步距角更小的步進電機和驅動器。
第四個,選擇交流伺服電機。
第五個,在電機軸上加上磁性阻尼器。
第二個為性價比最優(yōu)方案。
9、四相混合式步進電機可以改為串聯(lián)或并聯(lián)兩相式步進電機。串聯(lián)時,驅動器的輸出電流設置為步進電機額定電流的0.7倍,適合低速運行;并聯(lián)時,驅動器的輸出電流設置為步進電機額定電流的1.4倍,適合較高速度運行。
10、步進電機驅動器的直流供電電源的電壓,一般根據(jù)電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果轉速要求高,響應要求快,步進驅動器的直流供電電壓就在允許范圍內(nèi)選擇高一些。供電電源的電流一般為驅動器輸出相電流的1.5~2倍。
11、四線式步進電機的線圈的四根引線的判別:將任意兩根線接在一起,再用手轉動電機軸,如手會感覺到阻力,則這兩根線為同相引線,否則轉起來會很順。調(diào)速轉向,只需要將同相的兩根線交換位置即可。
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