步进电机作为执行元件,是机电一体化的要害产物之一, 普遍应用在各类自动化节制系统中。跟着微电子和策画机手艺的成长,步进电机的需求量提高神速,在各个国平易近经济领域都有应用。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器领受到一个脉冲旗子记号,它就驱动步进电机按设定的偏向迁移改变一个平稳的角度(称为“步距角”),它的扭转是以平稳的角度一步一步运行的。可以经过过程节制脉冲个数来节制角位移量,从而达到正确定位的目的;同时可以经过过程节制脉冲频率来节制电机迁移改变的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种节制用的特种电机,行使其没有蕴蓄误差(精度为100%)的特点,普遍应用于各类开关头制。
此刻对照常用的步进电机包含回响反映式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、夹杂式步进电机(HB)和单相式步进电机等。
永磁式步进电机日常为两相,转矩和体积较小,步进角日常为7.5度 或15度;
回响反映式步进电机日常为三相,可实现年夜转矩输出,步进角日常为1.5度,但噪声和振动都很年夜。回响反映式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,行使磁导的转变发生转矩。
夹杂式步进电机是指夹杂了永磁式和回响反映式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角日常为1.8度而五相步进角日常为 0.72度。这种步进电机的应用最为普遍,也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。
步进电机的一些根底参数:
电机固有步距角:
它透露表现节制系统每发一个步进脉冲旗子记号,电机所迁移改变的角度。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°(透露表现半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不必然是电机现实工作时的真正步距角,真正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,此刻常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数分歧,其步距角也分歧,日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,用户首要靠选择分歧相数的步进电机来知足自己步距角的要求。若是行使细分驱动器,则‘相数’将变得没居心义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。
连结转矩(HOLDING TORQUE):
是指步进电机通电但没有迁移改变时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最主要的参数之一,凡是步进电机在低速时的力矩接近连结转矩。因为步进电机的输出力矩随速度的增年夜而络续衰减,输出功率也随速度的增年夜而转变,所以连结转矩就成为了权衡步进电机最主要的参数之一。好比,当人们说2N.m的步进电机,在没有出格声名的情形下是指连结转矩为2N.m的步进电机。
DETENT TORQUE:
是指步进电机没有通电的情形下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译体式格局,随意纰漏使年夜财发生曲解;因为回响反映式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。
步进电机的一些特点:
1.日常步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
2.步进电机外表准许的最高温度。
步进电机温渡过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至于失落步,是以电机外表准许的最高温度应取决于分歧电机磁性材料的退磁点;日常来讲,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。
3.步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
当步进电机迁移改变时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越年夜。在它的浸染下,电机随频率(或速度)的增年夜而相电流减小,从而导致力矩下降。
4.步进电机低速时可以正常运转,但若高于必然速度就无法启动,并伴有啸啼声。
步进电机有一个手艺参数:空载启动频率,即步进电机在空载情形下能够正常启动的脉冲频率,若是脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,概略发生丢步或堵转。在有负载的情形下,启动频率应更低。若是要使电机达到高速迁移改变,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按必然加速度升到所但愿的高频(电机转速从低速升到高速)。
步进电念头以其较着的特点,在数字化制造时代施展侧复杂的用途。伴跟着分歧的数字化手艺的成长以及步进电机自己手艺的提高,步进电机将会在更多的领域获得应用。