步进电机的技术介绍
作为一种控制用的特种电机,步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作,必须使用的驱动电源(步进电机驱动器)。在微电子技术,特别计算机技术发展以前,控制器(脉冲信号发生器)完全由硬件实现,控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路,不仅调试安装复杂,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改变控制方案就一定要重新设计电路。这就使得需要针对不同的电机开发不同的驱动器,开发难度和开发成本都很高,控制难度较大,限制了步进电机的推广。
步进电机加减速过程控制技术
正因为步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研究也越来越多,在启动或加速时如果步进脉冲变化太快,转子由于惯性而跟随不上电信号的变化,产生堵转或失步在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。为防止堵转、失步和超步,提高工作频率,要对步进电机进行升降速控制。
步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下,只要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步力矩而启动的,为了不发生失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的增加,转子直径增大,惯量增大,启动频率和很高运行频率可能相差十倍之多。
步进电机的起动频率特性使步进电机启动时不能直接达到运行频率,而要有一个启动过程,即从一个低的转速逐渐升速到运行转速。停止时运行频率不能立即降为零,而要有一个高速逐渐降速到零的过程。
步进电机的电机尺寸
我们一般说电机尺寸,讲的是电机机座的尺寸。不同机座尺寸的步进电机所能提供的输出功率不一样,一般来说机座尺寸越大,能够提供的转矩越高。例如,一个大小为57的步进电机的直径为57毫米;28的步进电机的直径为28毫米。然而大小相同的步进电机存在不同的机型,主要体现在机身长度上。一般而言,某一个特定尺寸的电机可用输出力矩会随着机身长度的增加而增加。
步进电机的基本概念
1相步进电机的相指的是线圈组数(绕组),产生不同对N、S极磁场的激磁线圈对数。三、四、五相步进电机分别对应有3、4、5组线圈,常见的有四相步进电机。
2引线引线即步进电机外部的接出线,和相数没有必然的联系,是根据实际需要来决定的。步进电机的引出线有很多种,我们这里只着重介绍几种常用类型的引线形式,两相电机的引出线是4根或8根;四相电机的引出线是5根、6根或8根;三相电机的引出线是3根或6根;五相电机的引出线是5根、6根或10根。比如,8根引出线的两相电机,可以根据使用要求并接成4根线的两相电机。
3极分为单极性和双极性。如果步进电机的线圈是单向导电的,那么这个步进电机是单极性的,相反,如果线圈是双向导电的,那么就是双极性的。
4步距角(分辨率)当步进电机切换一次定子绕组的激励电流的时候,转子就旋转一个固定的角度,这叫做步距角,也称分辨率。有0.36°、0.72°、0.9°、1.2°、1.8°、3.75°、7.5°、15°、18°等。而这个步距角,就是由切换的相电流的产生的旋转力矩得到的。
5步数步数即线圈每圈的步数, 通常步进电机的每圈步数从4到1000不等。两相步进电机的每圈步数通常有200步和400步两种;三相步进电机的每圈步数通常有300步;五相步进电机的每圈步数通常有500步和1000步两种。
以上信息由专业从事螺纹轴电机公司的坦途自动化于2025/2/27 10:05:26发布
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