步进电机工作原理
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步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电动机。
它具有精确的位置控制、高转矩和快速响应的特点,被广泛应用于自动化控制系统中。
步进电机的工作原理基于磁场与电流之间的相互作用。
它由一个或多个定子线圈和一个旋转的转子组成,通过控制定子线圈通电和断电来实现精确的旋转运动。
1. 简介步进电机可以分为两种类型:永磁式步进电机和混合式步进电机。
永磁式步进电机由一个旋转的永磁体和一组定子线圈组成,通过改变定子线圈中的电流方向来控制旋转方向。
混合式步进电机结合了永磁式和可变磁阻式两种原理,具有更高的分辨率和更大的扭矩。
2. 工作原理步进电机通过在定子线圈中施加脉冲信号来实现旋转运动。
每个脉冲信号使得定子线圈中产生一个特定的磁场方向,这个磁场将与转子上的磁场相互作用,从而产生转矩。
步进电机的转子上通常有一组磁极,每个极对应一个角度。
当脉冲信号施加在定子线圈上时,定子线圈中的电流会在磁铁中产生一个特定的磁场。
这个磁场与转子上的磁极相互作用,使得转子旋转到一个新的角度。
3. 步进角和步进模式步进电机的旋转是按照一定的角度进行的,这个角度称为步进角。
步进角取决于步进电机的结构和驱动方式。
常见的步进电机有1.8度、0.9度和0.45度等。
步进电机可以以不同的方式工作,称为步进模式。
常见的步进模式有全步进模式(Full Step)、半步进模式(Half Step)和微步进模式(Microstep)等。
在全步进模式下,每个脉冲信号使得转子旋转一个完整的步进角;在半步进模式下,每个脉冲信号使得转子旋转半个步进角;在微步进模式下,每个脉冲信号使得转子旋转一个更小的角度。
4. 驱动电路步进电机需要一个驱动电路来控制定子线圈的通断。
常见的驱动电路有双极性和单极性两种。
双极性驱动电路使用H桥电路来实现正反转。
它通过控制四个开关的状态来改变定子线圈中的电流方向,从而控制旋转方向。
双极性驱动电路简单可靠,适用于大多数步进电机。
步进电机工作原理总结
步进电机是一种将电信号转化为机械转动的设备。
它的工作原理可以总结为以下几点:
1. 电磁原理:步进电机是一种电磁装置,由绕组和磁铁组成。
当通过绕组通以电流时,绕组会产生电磁场,与磁铁相互作用,从而产生力和转矩。
2. 磁性原理:步进电机的转子通常由多个磁片或磁块组成,每个磁片或磁块都具有多个极对(通常是两个)。
3. 步进原理:通过改变绕组的电流方向和大小,可以改变磁铁的磁极方向和磁场强度。
当绕组的电流脉冲信号按照一定模式改变时,可以使得磁场的极性和位置发生变化,从而带动转子进行步进运动。
4. 控制原理:步进电机通常需要由控制器或驱动器来提供精确的脉冲信号,以控制电机的转动。
通过改变脉冲信号的频率、宽度和相位,可以控制步进电机的转速、方向和位置。
综上所述,步进电机的工作原理是通过改变电流和磁场的方式,实现电能到机械能的转换,从而实现精确的转动控制。
它广泛应用于各种需要精准定位和控制的领域,如工业自动化、机械设备和电子仪器等。
步进电机的工作原理步进电机是一种常用的电机类型,其工作原理是通过电磁定位原理和磁场切换实现转动。
步进电机具有精度高、输出扭矩大、运行顺畅等特点,被广泛应用于各种机械设备和工业自动化系统中。
以下是关于步进电机工作原理的详细介绍。
一、电磁定位原理1.1 电磁定位的基本概念电磁定位是步进电机的核心工作原理,它通过控制电流大小和方向来实现电机的定位和转动。
在步进电机中,电流会通过定子和转子之间的绕组,产生磁场力,从而导致转子的运动。
1.2 磁铁和绕组步进电机通常由铁芯、定子和转子组成。
铁芯上有多个绕组,根据需要可以有两个或更多的绕组。
每个绕组中都有导线通过,并与电源或驱动器连接。
磁铁在步进电机中产生磁场,并对绕组中的电流产生作用力。
二、步进电机的工作步骤2.1 单相步进电机单相步进电机是最简单的一种步进电机类型。
其工作步骤如下:Step 1: 激励绕组1,使得绕组1中的电流通过,产生一个磁场作用于转子,使转子对齿相互吸引;Step 2: 关闭绕组1,激励绕组2,使得绕组2中的电流通过,改变磁场的方向,转子向前进一步;Step 3: 重复以上步骤,不断改变绕组的激励,使转子一步步旋转。
2.2 双相步进电机双相步进电机相对于单相步进电机而言,在工作步骤上更复杂一些。
其工作步骤如下:Step 1: 激励绕组A,使得绕组A中的电流通过,产生一个磁场作用于转子,使转子对齿相互吸引;Step 2: 关闭绕组A,激励绕组B,使得绕组B中的电流通过,改变磁场的方向,转子向前进一步;Step 3: 同时激励绕组A和绕组B,使得两个绕组中的电流通过,产生一个磁场,转子继续向前进一步;Step 4: 关闭绕组B,继续激励绕组A,使得绕组A中的电流通过,改变磁场的方向,转子继续向前进一步;Step 5: 重复以上步骤,依次改变绕组的激励,使转子一步步旋转。
三、步进电机的驱动方法3.1 单相驱动单相驱动是最简单的步进电机驱动方法,它只需要通过控制绕组的电流来实现转子的转动。
步进电机的原理
步进电机是一种通过电信号控制转子按一定步长运动的电机。
其工作原理是将电信号转化为磁场,进而驱动转子。
步进电机通常由定子和转子组成。
定子含有若干绕组,每个绕组在电流作用下产生磁场。
转子上有多对永磁体,其磁极数目与定子绕组数目相一致。
当给定子绕组通电时,会在定子上产生磁场,这个磁场会吸引转子上的永磁体,使转子翻转一定的角度。
通过改变定子绕组通电的顺序和时间,可以控制转子按一定步长顺时针或逆时针旋转。
步进电机一般由驱动器和控制器配合使用。
驱动器将控制器发送的电信号转换为合适的电流和电压,以驱动步进电机。
控制器根据需要设定转子运动的步长和方向,并发出相应的电信号给驱动器。
步进电机具有精准定位、运动平稳等特点,适用于需要精确控制位置和转速的设备。
它被广泛应用于打印机、数控设备、机器人、电子仪器等领域。
步进电机工作原理步进电机是一种常见的电机类型,具有精准的定位和旋转控制能力。
它适用于各种应用领域,如打印机、数控机床、机器人等。
本文将介绍步进电机的工作原理,从电机结构到控制方式进行详细描述。
一、电机结构与原理步进电机由定子和转子组成。
定子是由电磁线圈和磁铁组成的,而转子是由多个磁性极对组成的。
当电流通过定子线圈时,将会产生一个旋转磁场。
转子中的磁性极对会受到这个磁场的作用,从而实现旋转运动。
电机的旋转是通过按照一定的步进角度进行控制的。
步进角度是指每一次控制电机旋转所需的最小角度。
常见的步进角度有1.8度和0.9度。
步进角度越小,电机的旋转分辨率越高。
二、工作原理步进电机有两种基本的工作方式:全步进和半步进。
下面将分别介绍这两种工作方式的原理。
1. 全步进工作方式全步进工作方式是指每一次控制电机旋转一个步进角度。
控制电机旋转的方式有两种:单相励磁和双相励磁。
单相励磁是指在每一次步进中,只有一个定子线圈被激活,产生一个旋转磁场。
通过依次激活不同的定子线圈,可以使电机旋转。
双相励磁是指在每一次步进中,有两个定子线圈被同时激活,分别产生两个旋转磁场。
通过依次激活不同的定子线圈组合,可以使电机旋转。
2. 半步进工作方式半步进工作方式是指每一次控制电机旋转半个步进角度。
在半步进工作方式下,电机可以通过改变励磁的方式来实现更精确的控制。
半步进工作方式可以通过以下步骤来实现:1) 单相励磁:激活一个定子线圈,旋转一个步进角度。
2) 双相励磁:激活两个定子线圈,旋转一个步进角度。
3) 单相反向励磁:激活一个定子线圈,旋转一个步进角度。
4) 双相反向励磁:激活两个定子线圈,旋转一个步进角度。
通过以上步骤轮流执行,可以实现电机的半步进控制。
三、控制方式步进电机的控制方式通常有两种:开环控制和闭环控制。
开环控制是最常见的控制方式,即根据需要旋转的步进角度依次激活相应的定子线圈。
这种控制方式简单、成本低,但在运动精度和速度响应上有一定的限制。
步进电机的工作原理步进电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种机械和自动化设备中。
它以其精准的控制和高度可靠性而受到青睐。
本文将介绍步进电机的基本原理和工作方式。
1. 基本工作原理步进电机是一种将电能转换为机械能的设备,通过电磁原理实现驱动。
其基本构造包括定子与转子。
定子通常由两种或多种电磁线圈组成,这些线圈按照特定的顺序被激活。
转子则是由一组磁体组成,以使定子磁电流激活时能产生磁通。
2. 单相步进电机单相步进电机也称为单相混合式步进电机。
它具有两个电磁线圈,相位差为90度。
当线圈被激活时,会产生磁场。
根据磁场的相互作用,电机转子就可以旋转到一个新的位置。
单相步进电机的工作原理是通过改变线圈通电的顺序来控制运动。
3. 双相步进电机双相步进电机是一种更为常见的类型,它具有四个电磁线圈,相位差为90度。
每个线圈都可以单独激活,控制电机的运动。
在双相步进电机中,每次只有两个线圈被激活,以产生磁场。
通过交替激活不同的线圈,可以实现电机的旋转。
双相步进电机具有较高的转矩和精确的位置控制能力。
4. 步进电机的特点步进电机具有以下几个特点:4.1 准确定位:通过激活特定的线圈顺序,步进电机可以以特定的角度准确旋转,从而实现准确定位。
4.2 高度可编程:步进电机通过控制电流和脉冲的频率来控制转动速度和转动方向。
4.3 高度精密:由于线圈的激活顺序可以精确控制,步进电机可以实现非常精确的运动。
4.4 无需反馈系统:相比其他类型的电机,步进电机无需附加的位置反馈系统即可实现精确控制。
5. 应用领域由于其精准的控制和高度可靠性,步进电机在许多领域得到广泛应用,包括:5.1 3D打印机:步进电机用于控制打印头在XYZ轴上的位置,从而实现精确的打印。
5.2 CNC机床:步进电机用于控制刀具的位置和转动角度,从而实现自动化的数控加工。
5.3 机器人:步进电机用于控制机器人的运动,包括旋转和定位。
5.4 线性驱动器:步进电机也可以应用于线性驱动器,实现对物体位置的精确控制。
步进电机工作原理步进电机的工作就是步进转动,其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或是直线位移,就是给一个脉冲信号,电动机转动一个角度或是前进一步。
步进电机的角位移量与脉冲数成正比,它的转速与脉冲频率(f)成正比,如两相步进电机设定为半步的情况下(电机转一圈400个脉冲): n=60f/200(转/分)反应式步进电机的概念:反应式步进电机的定子铁心由硅钢片叠成,定子上有几对磁极(相数不同,磁极对也不同。
如四相电机有四对八个磁极),每个磁极上又有许多小齿。
定子绕组绕在径向相对的两个磁极上的一套绕组为一相。
转子也是由叠片铁心构成,沿圆周也有许多小齿,转子上没有绕组。
反应式步进电机的工作原理是利用凸极转子横轴磁阻与直轴磁阻之差所引起的反应力矩而转动。
实际应用中对步进电机的要求:1、步进电机在电脉冲的控制下能迅速起动、正反转、停转及在很宽的范围内进行转速调节;2、加工精度高,即要求一个脉冲对应的位移量小,并要准确、均匀。
这就要求步进电机步距小,步距精度高,不得丢步或是过冲;3、动作快速。
即不仅起动、停步、反转快,并能连续高速运转以提高劳动生产率;4、输出转矩大,可直接带动负载。
步进电机的基本特点:1、步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电,而是按一定的规律轮流通电。
2、每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。
3、步进电机可以按特定指令进行角度控制,也可以进行速度控制。
角度控制时,每输入一个脉冲,定子绕组就换接一次,输出轴就转过一个角度,其步数与脉冲数一致,输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。
速度控制时,步进电机绕组中送入的是连续脉冲,各相绕组不断地轮流通电,步进电机连续动转,它的转速与脉冲频率成正比。
改变通电顺序,即改变定子磁场旋转方向,就可以控制电机正转或是反转。
4、步进电机具有自锁能力。
当控制脉冲停止输入,而让最后一个脉冲控制的绕组继续通直流电时,则电机可以保持在固定的位置上,即停在最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上,这样,步进电机可以实现停车时转子定位。
简述步进电机的工作原理步进电机是一种特殊的电动机,其运动是由控制信号驱动的,每次控制信号的到来会使电机向前或向后转动一定的角度。
步进电机的工作原理是通过电磁场的变化来实现转动。
本文将从步进电机的结构、原理、分类及应用等方面进行详细阐述。
一、步进电机的结构步进电机由转子和定子两部分组成。
转子是由一组磁极组成,通常有两种类型:永磁转子和电磁转子。
定子是由一组线圈组成,线圈的数目和磁极数目相等。
当通电时,定子线圈中会产生磁场,与磁极相互作用,从而使转子转动。
二、步进电机的原理步进电机的原理是利用电磁场的变化来实现转动。
当定子线圈通电时,会产生磁场,磁场会与转子的磁极相互作用,从而使转子转动。
通常情况下,步进电机是通过控制信号来控制定子线圈的通断,从而实现电机的转动。
控制信号的波形可以是脉冲信号、方波信号等。
三、步进电机的分类步进电机根据其结构和工作原理的不同,可以分为以下几种类型: 1、永磁式步进电机永磁式步进电机的转子由永磁体组成,定子由线圈组成。
当定子线圈通电时,会产生磁场,与永磁体相互作用,从而使转子转动。
永磁式步进电机具有结构简单、工作可靠、转矩大等优点。
2、单相步进电机单相步进电机是一种简单的步进电机,由一组线圈和一个铁芯组成。
当线圈通电时,会产生磁场,与铁芯相互作用,从而使转子转动。
单相步进电机的结构简单,但转矩较小,通常用于一些低功率的应用。
3、双相步进电机双相步进电机是一种常用的步进电机,由两组线圈和一个铁芯组成。
当两组线圈交替通电时,会产生磁场,与铁芯相互作用,从而使转子转动。
双相步进电机具有转矩大、精度高等优点,广泛应用于一些自动化设备中。
4、混合式步进电机混合式步进电机是一种综合了永磁式和电磁式步进电机的特点的电机。
其转子由永磁体和电磁线圈组成,具有转矩大、精度高等优点,广泛应用于一些高精度的自动化设备中。
四、步进电机的应用步进电机具有结构简单、精度高、转矩大等优点,广泛应用于一些自动化设备中。
说明步进电机的工作原理步进电机的工作原理。
步进电机是一种特殊的电机,它通过电脉冲信号来驱动,将电能转化为机械能。
步进电机的工作原理是基于磁场的相互作用和电流的变化,下面将详细介绍步进电机的工作原理。
1. 磁场的相互作用。
步进电机通常由定子和转子两部分组成,定子是由一组线圈组成,而转子则由永磁体或者铁芯组成。
当电流通过定子线圈时,会产生一个磁场,这个磁场会与转子上的永磁体或者铁芯产生相互作用,从而使转子产生转动。
2. 电流的变化。
步进电机的工作原理还涉及到电流的变化。
通过改变定子线圈中的电流方向和大小,可以改变磁场的方向和大小,从而控制转子的转动。
通常情况下,步进电机会通过控制器来控制电流的变化,从而实现精确的步进运动。
3. 步进运动。
步进电机的特点之一就是可以实现精确的步进运动。
这是因为步进电机是按照一定的步进角度来运动的,每接收一个脉冲信号,转子就会向前或者向后运动一个固定的步进角度。
这种特性使得步进电机在需要精确控制位置和速度的应用中非常有用。
4. 工作原理总结。
综上所述,步进电机的工作原理是基于磁场的相互作用和电流的变化。
通过改变定子线圈中的电流方向和大小,可以控制转子的转动,从而实现精确的步进运动。
步进电机因其精准的控制能力和简单的结构,在自动化设备、数控机床、印刷机械等领域得到了广泛的应用。
除了以上介绍的基本工作原理,步进电机还有很多不同的类型和控制方式,例如单相步进电机、双相步进电机、三相步进电机等,每种类型的步进电机都有其特定的工作原理和应用场景。
同时,步进电机的控制方式也有很多种,例如开环控制、闭环控制、微步进控制等,每种控制方式都有其适用的场景和优势。
总之,步进电机是一种非常重要的电机类型,其工作原理基于磁场的相互作用和电流的变化,通过精确的控制来实现步进运动。
步进电机在工业自动化、仪器仪表、医疗设备等领域有着广泛的应用,可以说是现代工业中不可或缺的一部分。
希望通过本文的介绍,读者对步进电机的工作原理有了更深入的了解。
步进式电动机一、前言步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
二、感应子式步进电机工作原理(一)反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构:电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A’与齿5相对齐,(A’就是A,齿5就是齿1)。
2、旋转:如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。
如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。
如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。
如按A,C,B,A……通电,电机就反转。
由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定。
不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。
往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。
甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。
不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。
并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。
只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩:电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积 F与L*D*Br成正比L为铁芯有效长度,D为转子直径Br=N·I/R N·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。
力矩=力*半径,力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比(只考虑线性状态)因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。
(二)感应子式步进电机1、特点:感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。
因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。
一个四相电机可以作四相运行,也可以作二相运行。
(必须采用双极电压驱动),而反应式电机则不能如此。
例如:四相,八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=.一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功率电机一般直接接为二相,而功率大一点的电机,为了方便使用,灵活改变电机的动态特点,往往将其外部接线为八根引线(四相),这样使用时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并联使用。
2、分类:感应子式步进电机以相数可分为二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。
以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准),而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内三、驱动控制系统组成使用、控制步进电机必须由环形脉冲,功率放大等组成的控制系统,其方框图如下:1、脉冲信号的产生:脉冲信号一般由单片机或CPU产生,一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右,电机转速越高,占空比则越大。
2、信号分配:我厂生产的感应子式步进电机以二、四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种,具体分配如下:二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。
四相电机工作方式也有二种,四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB,步距角为1.8度;四相八拍为AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为0.9度)。
3、功率放大:功率放大是驱动系统最为重要的部分。
步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。
平均电流越大电机力矩越大,要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。
因而不同的场合采取不同的的驱动方式,到目前为止,驱动方式一般有以下几种:恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。
4、细分驱动器:在步进电机步距角不能满足使用的条件下,可采用细分驱动器来驱动步进电机,细分驱动器的原理是通过改变相邻(A,B)电流的大小,以改变合成磁场的夹角来控制步进电机运转的。
四、步进电机的应用(一)步进电机的选择步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。
一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。
1、步距角的选择:电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。
电机的步距角应等于或小于此角度。
目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度(三相电机)等。
2、静力矩的选择:步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。
静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。
单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。
直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。
一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)3、电流的选择:静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流(参考驱动电源、及驱动电压)4、力矩与功率换算:步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下:P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60其P为功率单位为瓦,Ω为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,M 为力矩单位为牛顿·米 P=2πfM/400(半步工作)其中f为每秒脉冲数(简称PPS)(二)应用中的注意点1、步进电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转,(0.9度时6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。
2、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。
3、由于历史原因,只有标称为12V电压的电机使用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值,可根据驱动器选择驱动电压(建议:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源,不过要考虑温升。
4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
5、电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。
6、高精度时,应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决,也可以采用5相电机,不过其整个系统的价格较贵,生产厂家少,其被淘汰的说法是外行话。
7、电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。
8、电机在600PPS(0.9度)以下工作,应采用小电流、大电感、低电压来驱动。
9、应用步进电机14问:1)、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(及步进角)。
您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;同时您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。
2)、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。
3)、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。
4)、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。
5)、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。
6)、步进电机的外表温度允许达到多少?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。
7)、为什么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。