步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。
基本介紹
- 中文名:進步電機
- 外文名:Progressive motor
- 作用:調速
基本介紹
主要分類
反應式(VariableReluctance,VR)、永磁式(PermanentMagnet,PM)和混合式(HybridStepping,HS)。
反應式:定子上有繞組、轉子由軟磁材料組成。結構簡單、成本低、步距角小,可達1.2°、但動態性能差、效率低、發熱大,可靠性難保證。
永磁式:永磁式步進電機的轉子用永磁材料製成,轉子的極數與定子的極數相同。其特點是動態性能好、輸出力矩大,但這種電機精度差,步矩角大(一般為7.5°或15°)。
混合式:混合式步進電機綜合了反應式和永磁式的優點,其定子上有多相繞組、轉子上採用永磁材料,轉子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態性能好,步距角小,但結構複雜、成本相對較高。
按定子上繞組來分,共有二相、三相和五相等系列。最受歡迎的是兩相混合式步進電機,約占97%以上的市場份額,其原因是性價比高,配上細分驅動器後效果良好。該種電機的基本步距角為1.8°/步,配上半步驅動器後,步距角減少為0.9°,配上細分驅動器後其步距角可細分達256倍(0.007°/微步)。由於摩擦力和製造精度等原因,實際控制精度略低。同一步進電機可配不同細分的驅動器以改變精度和效果。
選擇方法
判斷電機運轉速度:轉速要求高時,應選相電流較大、電感較小的電機,以增加功率輸入。且在選擇驅動器時採用較高供電電壓。
選擇電機的安裝規格:如57、86、110等,主要與力矩要求有關。
確定定位精度和振動方面的要求情況:判斷是否需細分,需多少細分。
根據電機的電流、細分和供電電壓選擇驅動器。
基本原理
工作原理
定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈衝,電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比、轉速與
脈衝頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉。所以可用控制脈衝數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
發熱原理
標準的直流或正弦波,還會產生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。銅損和鐵損都會
以發熱的形式表現出來,從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉速而
變化,因而步進電機普遍存在發熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。