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分析各种步进电机的优点及应用...

发布时间:2020-09-26 09:20:15

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。


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