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步进电机为什么能广泛应用于机器人

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。   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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。   现在比较常用的步进电机包括混合式步进电机(HB)、反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)和单相式步进电机等。   永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;   反应式步进电机一般为三相,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。反应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,利用磁导的变化产生转矩。   混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度,三相步进电机步进角为1.2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,也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。   步进电机的一些基本参数: 电机固有步距角: 它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,信浓电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为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’,它不一定是电机实际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,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为1.2°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。 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。 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。   步进电机的一些特点: 1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。 2.步进电机外表允许的最高温度。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最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。 3.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。 4.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,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)。 步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。

步进电机型号是如何定义以及步进电机选型资料

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。   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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。   现在比较常用的步进电机包括混合式步进电机(HB)、反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)和单相式步进电机等。   永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;   反应式步进电机一般为三相,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。反应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,利用磁导的变化产生转矩。   混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度,三相步进电机步进角为1.2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,也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。   步进电机的一些基本参数: 电机固有步距角: 它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,信浓电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为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’,它不一定是电机实际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,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为1.2°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。 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。 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。   步进电机的一些特点: 1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。 2.步进电机外表允许的最高温度。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最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。 3.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。 4.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,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)。 步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。

分析各种步进电机的优点及应用...

本文分析了各种步进电机的优点,应用及组成。   二四相混合式步进电动机: 二四相混合式步进电动机步矩角1.8度,结合了永磁式步进电动机和反应式步进电动机的优点,噪音小力矩大.  三相混合式步进电动机 三相混合式步进电动机采用交流伺服原理,比两相混合式步进电动机精度更高,低速平稳性更好,抖动,噪音低.两相步进驱动器维科特两相步进驱动器品质优良,性价比高,广泛应用在自动化设备,精密测试仪器,数控机床,包装机,雕刻机等设备上.  三相步进驱动器 在维科特三相混合式步进驱动器AM32207采用DSP控制技术,原装进口大功率驱动模块,返修率极低  步进电机的组成及应用特点: 步进系统是由步进控制器、步进驱动器、步进电机这三部分组成。步进电机控制器是步进系统的指挥中心, 通过脉冲频率和脉冲数量来控制步进电机转动的速度和角度,通过高低电平来控制步进电机转动的方向或者 脱机。步进电机控制器的好坏主要看界面和操作是否方便、程序指令和逻辑是否正确合理、步进电机加减速 控制的优化、抗干扰能力、电路的设计和硬件的品质。在界面和操作上,单片机的控制器是无法和人机界面 比较的,PLC指令更丰富,抗干扰能力更强。但是在通用的单片机的控制器里,抗干扰能力就有很大差异了, 一个优秀的电路设计是杰出的工程师和丰富的经验的结合,其优秀之处在于许多细节的处理可以提高抗干扰 的能力。而在加减速曲线上的差异,不同控制器厂家的实力就显而易见了,同一套测试系统,换不同的控制 器,可以实现的最高速度可以相差50%以上。导致这一差别的因素有电路设计的因素,有器件的因素,最主要 的是程序设计的因素,这一因素,也是PLC步进控制无法达到的效果,单片机或者DSP步进控制对加减速的设计 可以为S曲线设计,比起PLC的斜率,最高速度更高,运行更平稳,对驱动器、电机、机械设备的使用寿命都是 非常有利的。       步进控制器可以是单片机,也可以是DSP,PLC,运动控制卡,工控机,甚至编码器,手脉,只要能发出符合要求的脉冲 信号就可以作为步进控制器来使用.深圳维科特是中国专注于步进电机及其配套领域,提供高品质步进电机、步进 电机驱动器等配套产品,并为客户提供技术支持。步进电动机的步距角及其他参数说明

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。   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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。   现在比较常用的步进电机包括混合式步进电机(HB)、反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)和单相式步进电机等。   永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;   反应式步进电机一般为三相,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。反应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,利用磁导的变化产生转矩。   混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度,三相步进电机步进角为1.2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,也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。   步进电机的一些基本参数: 电机固有步距角: 它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,信浓电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为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’,它不一定是电机实际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,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为1.2°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。 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。 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。   步进电机的一些特点: 1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。 2.步进电机外表允许的最高温度。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最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。 3.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。 4.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,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)。 步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。


步进电机启动运行时突然不动了或原地来回动的原因

步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,一般要考虑以下方面作检查:     1)客户在电机选型时,对工作力矩的计算是否足够大,能否带动负载,因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大30%~50%的电机,因为步进电机不能过载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步,严重时停转或不规则原地反复动。      2)上位控制器来的输入走步脉冲的信号是否正确,首先要5V  15mA,以使光耦稳定导通;输入的频率是否高,被光藕过滤掉;     3)启动频率是否太高,在启动程序上是否设置了加速过程,最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定率,哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定,甚至处于惰态。      4)电机未固定好时,有时会出现此状况,则属于正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。     5)是否有缺相,缺相后电机就会抖动而不能正常旋转,对于2相步进电机来说,相位接错,电机也不能工作。

步进电机产生偏位现象原因及解决方法

由于步进电机特点决定初速度不能太高,尤其带的负载惯量较大情况下建议初速度在1r/s以下,这样冲击较小,同样加速度太大对系统冲击也大,容易过冲,导致定位不准电机正转和反转之间应有一定的暂停时间若没有就会因反向加速度太大引起过冲。           步进电机产生偏位现象的原因:           一、改变方向时丢脉冲,表现为往任何一个方向都准,但一改变方向就累计偏差,并且次数越多偏得越多;       二、初速度太高,加速度太大,引起有时丢步;       三、在用同步带的场合软件补偿太多或太少;       四、马达力量不够;       五、控制器受干扰引起误动作       六、驱动器受干扰引起;       七、软件缺陷;     有以下几点解决方法:       1)一般的步进电机驱动器对方向和脉冲信号都有一定的要求,如:方向信号在第一个脉冲上升沿或下降沿(不同的驱动器要求不一样)到来前数微秒被确定,否则会有一个脉冲所运转的角度与实际需要的转向相反,最后故障现象表现为越走越偏,细分越小越明显,解决办法主要用软件改变发脉冲的逻辑或加延时。       2)由于步进电机特点决定初速度不能太高,尤其带的负载惯量较大情况下建议初速度在1r/s以下,这样冲击较小,同样加速度太大对系统冲击也大,容易过冲,导致定位不准电机正转和反转之间应有一定的暂停时间若没有就会因反向加速度太大引起过冲。       3)根据实际情况调整被偿参数值,(因为同步带弹性形变较大,所以改变方向时需加一定的补偿)。       4)适当地增大马达电流,提高驱动器电压(注意选配电机驱动器)选扭矩大一些的马达。       5)系统的干扰引起控制器或驱动器的误动作,我们只能想办法找出干扰源,降低其干扰能力(如屏蔽,加大间隔距离等),切断传播途径,提高自身的抗干扰能力,常见措施:①用双纹屏蔽线代替普通导线,系统中信号线与大电流或大电压变化导线分开布线,降低电磁干扰能力。       ②用电源滤波器把来自电网的干扰波滤掉,在条件许可下各大用电设备的输入端加电源滤波器,降低系统内各设备之间的干扰。       ③设备之间最好用光电隔离器件进行信号传送,在条件许可下,脉冲和方向信号最好用差分方式加光电隔离进行信号传送。在感性负载(如电磁继电器、电磁阀)两端加阻容吸收或快速泄放电路,感性负载在开头瞬间能产生10~100倍的尖峰电压,如果工作频率在20KHZ以上。       6)软件做一些容错处理,把干扰带来影响消除。

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