步进电机是什么意思 作者:佚名2009年06月28日 10:500 [导读] 步进电机是什么意思什么是步进电机步进电机是一 种将电脉 冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动 器接关键词:步进电机步进电机是什么意思什么是步进 电机步进电机是一种将电脉冲转化为角位 移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个 脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固 定的角度(及步进角)。您可以通过控制 脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的; 同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和 加速度,从而达到调速的目的。步进电机 的分类步进电机分三种:永磁式(PM) ,反应式(VR) 和混合式(HB)永磁式步进一般为两相,步进电机转矩和体积较 小,步进角一般为7.5度 或 15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步 进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美等发达 国家80年代已被淘汰;混合式步 进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和 五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72 度。这种步进电机的应用为 广泛。什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)保持转矩 (HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时, 定子锁住转 子的力矩。它是步进电机重要的参数之一,通常步进 电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输 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变化,所以保持转矩就成为了衡量 步进电机重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步 进电机,在没有特殊说明的情况下是 指保持转矩为2N.m的步进电机。什么是DETENT TORQUE?DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况 下,定子锁住 转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方 式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子 不是永磁材料,所以它没 有DETENT TORQUE。步进电机精度为多少?是否累积?一 般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。步进电 机的外表温度允许达 到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁, 从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的 高温度应取决于不同电机磁性材料的 退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以 上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温 度在摄氏80-90度完全正常 。 为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降当步进 电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动 势;频率越高,反向电动势越大。在它 的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小, 从而导致力矩下降。为什么步进电机低速时可以正常运 转,但若高于一定速度就无法启动,并 伴有啸叫声?步进电机有一个技术参数:空载启动频率, 即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如 果脉冲频率高于该值,步进电机电机不能正常启 动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频 率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该 有加速过程,即启动频率较低,然后按一 定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高 速)。如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振 动和噪声?步进电机低速转动时振动和噪声 大是其固有的缺点,步进电机一般可采用以下方案来克服:A.如步 进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传 动避开共振区;B.采用带有细分功 能的驱动器,这是常用的、简便的方法;C.换成步距 角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;D.换成交 流伺服电机,几乎可以完全克服震 动和噪声,但成本较高;E.在电机轴上加磁性阻尼器,市 场上已有这种产品,但机械结构改变较大。细分驱动器 的细分数是否能代表精度?步进电机 的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文 献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动, 提高电机的运转精度只是细分技术的一个 附带功能。比如对于步进角为1.8° 的两相混合式步进电 机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转 分辨率为每个脉冲0.45°, 电机的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器 的细分电流控制精度等其它因素。不同家的细分驱动 器精度可能差别很大;细分数越大 精度越难控制。四相混合式步进电机与驱动器的串联接 法和并联接法有什么区别?四相混合式步进电机一般由两 相驱动器来驱动,因此,连接时可以采 用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联 接法一般在电机转速较的场合使用,此时需要的驱动器 输出电流为电机相电流的0.7倍,因而 电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用 (又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相 电流的1.4倍,因而电机发热较大。 混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况 下使用?当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到电机 的电流被切断,电机转子处于 自由状态(脱机状态)。在有些自动化设中,如果在 驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方 式),就可以将FREE信号置低,使电机 脱机,进行手动操作或调节。手动完成后,再将FREE信 号置高,以继续自动控制。 如果用简单的方法调整两相 步进电机通电后的转动方向?只需 将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可。 关于驱动器的细分原理及一些相关说明(转载) 在国外, 对于步进系统,主要采用 二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。 但在国内, 广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为, 细分是为了提高精度,其实不然,细分 主要是改善电机的运行性能,现说明如下:步进电机的 细分控制是由驱动器控制步进电机的相电流来实现 的,以二相电机为例,假如电机的额定相 电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方 式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的电流将 从0突变为3A或从3A突变到0,相 电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪声。 如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?A.电压的确定 混合式步进电机驱动器的供电电源电 压一般是一个较宽的范围(比如IM483的供电电压为12~ 48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求 来选择。如果电机工作转 速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电 源电压的纹波不能超过驱动器的输入电压,否则可 能损坏驱动器。B.电流的确定供电电源 电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线 性电源,电源电流一般可取I 的1.1~1.3倍;如果采用开 关电源,电源电流一般可取 I 的1.5~2.0倍。 3 谢谢观赏! 提供手机游戏
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