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步进电机相关知识

  2008年05月16日  

标题: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(即步进角)。

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。

 

标题:步进电机分哪几种

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,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最为广泛。

 

标题: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。

它是步进电机最重要的参数之一,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最重要的参数之一。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。

 

标题: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

标题: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。

标题:为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降

因为步进电机的每一相线圈都是一个电感负载,线圈的通电和关闭,就相当于对电感负载的冲放电。电机转速升高,线圈充电频率也升高,由于电感负载的积分作用,线圈充电频率升高后线圈内的电流就不能达到最大值,因而电机的输出扭矩随着电机的转速的升高而降低。

标题: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,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,这是最常用的、最简便的方法;

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。

标题: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低的场合使用,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。

 

标题: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1248VDC),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最大输入电压,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I1.11.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I 1.52.0倍。

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