步进电机与直流电机的区别
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常用电机的种类和用途一、直流电机1. 制动器•用途:直流电机制动器广泛应用于电梯、起重机、轨道交通等设备中,用于实现停车和制动控制。
•特点:具有快速反应、可靠性高、制动力矩稳定等特点。
2. 扇形电机•用途:扇形电机主要用于风扇、空调等家用电器中,用于产生风力或气流。
•特点:体积小、噪音低、节能高效。
3. 舵机•用途:舵机广泛应用于机器人、遥控模型等领域,用于控制机械臂、舵面等部件的运动。
•特点:具有高精度、快速响应、稳定性好等特点。
4. 无刷直流电机•用途:无刷直流电机主要应用于电动工具、家电、汽车等领域,用于实现动力传输。
•特点:寿命长、效率高、无电刷磨损等优点。
二、交流电机1. 感应电动机•用途:感应电动机广泛应用于工业生产中的泵、风机、压缩机等设备,用于驱动机械运动。
•特点:结构简单、可靠性高、维护成本低等特点。
•用途:同步电动机主要应用于电力系统中的发电机、水泵等设备,用于产生电能或驱动机械。
•特点:运行稳定、功率因数高、调速性能好等优点。
3. 阻抗式电动机•用途:阻抗式电动机主要用于家庭电器中的洗衣机、冰箱等设备,用于驱动转动部件。
•特点:体积小、噪音低、节能高效等特点。
4. 电磁矩电动机•用途:电磁矩电动机广泛应用于机床、冶金设备等领域,用于实现精密控制和高速运动。
•特点:响应速度快、控制精度高、负载能力强等优点。
三、步进电机1. 单相步进电机•用途:单相步进电机主要用于家用电器中的微波炉、洗衣机等设备,用于驱动转盘、搅拌器等部件。
•特点:结构简单、成本低、控制方便等特点。
2. 二相步进电机•用途:二相步进电机广泛应用于打印机、数码相机等设备,用于精确定位和控制转动角度。
•特点:精度高、运行平稳、响应速度快等优点。
3. 三相步进电机•用途:三相步进电机主要应用于纺织、印刷等行业的机械设备中,用于实现精密控制和高速运动。
•特点:输出扭矩大、运行平稳、控制精度高等特点。
•用途:四相步进电机广泛应用于数控机床、光纤设备等领域,用于实现高精度的定位和控制。
什么是直流电机,什么是交流电机,什么是步进电机,什么是伺服电机? (1)一般直流电机与直流伺服电机的区别 (2)直流伺服电动机工作原理是什么? (2)伺服马达的工作原理 (4)伺服马达和步进马达的区别 (5)如何正确选择伺服电机和步 (5)1,如何正确选择伺服电机和步进电机? (5)2,选择步进电机还是伺服电机系统? (5)3,如何配用步进电机驱动器? (6)4,2相和5相步进电机有何区别,如何选择? (6)5,何时选用直流伺服系统,它和交流伺服有何区别? (6)6,使用电机时要注意的问题? (7)7,步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步,是什么问题? (7)8,我想通过通讯方式直接控制伺服电机,可以吗? (7)9,用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好? (8)10,我想用±10V或4~20mA的直流电压来控制步进电机,可以吗? (8)11,我有一个的伺服电机带编码器反馈,可否用只带测速机口的伺服驱动器控制? (8)12,伺服电机的码盘部分可以拆开吗? (8)13,步进和伺服电机可以拆开检修或改装吗? (8)14,几台伺服电机可以作同步运行吗? (8)15,伺服控制器能够感知外部负载的变化吗? (8)16,可以将国产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗? (8)17,使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗? (8)18,我如何为我的应用选择适当的供电电源? (9)19,对于伺服驱动器我可以选择那种工作方式? (9)20,驱动器和系统如何接地? (10)21,减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点? (10)22,我如何选择使用行星减速器还是正齿轮减速器? (10)23,何为负载率(duty cycle)? (11)24,标准旋转电机的驱动电路可以用于直线电机吗? (11)25,直线电机是否可以垂直安装,做上下运动? (12)26,在同一个平台上可以安装多个动子吗? (12)27,是否可以将多个无刷电机的动子线圈安装于同一个磁轨道上? (12)28,AMS的直线电机是否可以用于特殊环境,如水溅、真空、洁净室、辐射等环境? (12)29,使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点? (12)30,你们的滑台可以做多个组合一起使用吗? (12)什么是直流电机,什么是交流电机,什么是步进电机,什么是伺服电机?1、什么是直流电机?答:输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机2、什么是交流电机答:输出或输入为交流电能的旋转电机,称为交流电机。
直流无刷电机与步进电机的区别
直流无刷电机是一种高性能的电动机,它的最大的特点就是直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触的结构,它采用了永磁体转子,没有励磁的损耗,发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易。
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步进电机件。
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。
关于两者之间的主要区别?
1.直流无刷电机比步进电机的转速高;
2.直流无刷电机和步进电机的驱动原理不同,直流无刷电机是靠霍尔元件定位来提供的交变电源控制转动的。
步进电机是靠单项脉冲电压直接驱动的,不需要霍尔元件定位,可以通过控制加给电机的脉冲个数,来精确定位旋转的角度;
3.基于驱动的原理不一样,所以一般直流无刷电机用于控制精度要求不高的地方,步进电机就用于控制精度要求比较高的地方。
电机的工作原理与分类电机是将电能转化为机械能的一种装置。
它在工业、交通、家庭等各个领域中广泛应用。
本文将介绍电机的工作原理和几种常见的分类。
一、工作原理电机的工作原理基于电磁感应和洛仑兹力的相互作用。
当通电的导线放置在磁场中时,电流将在导线中流动。
根据洛仑兹力的作用,导线将受到一个力的作用,从而导致导线在磁场中移动。
通过将导线的运动与支持结构相连接,机械运动就得以实现。
二、直流电机直流电机是最常见的一种电机类型。
它们包括直流电动机和直流无刷电机。
直流电动机是利用直流电流和磁场相互作用产生转子旋转的。
而直流无刷电机则采用了电子装置来替代传统的刷子,减少了摩擦和能量损耗。
直流电机广泛应用于电动车、家用电器等领域。
三、交流电机交流电机是利用交流电的频率和大小变化产生转子旋转的一种电机。
交流电机包括感应电动机和同步电动机。
感应电动机是利用电动机绕组的电流感应产生的磁场与固定磁场相互作用,从而使转子旋转。
而同步电动机则是通过与电网同步运行的方式来实现转子旋转。
交流电机广泛应用于工业生产中,如风力发电、压缩机等。
四、步进电机步进电机是一种将电信号转化为机械运动的电机类型。
它通过逐步通电使转子旋转,每次通电引发固定角度的位移。
步进电机具有精确定位和控制能力,广泛应用于打印机、数控机床等需要精确位置控制的设备。
五、直线电机直线电机是在电机轴上展开,将旋转运动转化为直线运动的一种电动机。
它通过利用电磁场的相互作用,使线圈在磁场中产生直线运动。
直线电机具有高效率和高速度等优势,在高速列车、自动化生产线等领域有着广阔的应用。
六、总结电机是将电能转化为机械能的重要装置,其工作原理基于电磁感应和洛仑兹力的相互作用。
根据不同的工作原理和结构设计,电机可以分为直流电机、交流电机、步进电机和直线电机等多种类型。
每种类型的电机根据应用需求选择合适的工作原理和设计。
电机技术的不断发展将为各个领域的进步和优化提供更多可能性。
步进电机和直流无刷电机内部结构
步进电机和直流无刷电机是常见的两种电机类型,它们在内部结构上有一些区别。
1. 步进电机的内部结构:
步进电机由定子、转子、磁路和绕组等组成。
定子通常是由磁铁或电磁铁制成,用于产生磁场。
转子通常是由带有磁性材料的齿轮或磁铁制成,围绕着定子旋转。
步进电机中的绕组被连到外部的电源,从而使电机产生磁场并实现旋转。
步进电机的转子以步进的方式运动,每次接收一个控制信号就会迈进一个固定的角度。
2. 直流无刷电机的内部结构:
直流无刷电机由永磁体、定子、转子和电子元件等组成。
永磁体通常由强磁性材料制成,用于产生磁场。
定子是包含绕组的部分,它的绕组被连接到外部电源,使电机产生磁场。
转子通常由带有磁性材料的永磁体制成,并通过与定子磁场的相互作用来旋转。
直流无刷电机的电子元件负责控制定子绕组的电流,以实现转子的旋转控制。
总的来说,步进电机是一种根据控制信号进行精确步进运动的电机,而直流无刷电机则通过电子元件控制定子电流,实现平滑的旋转运动。
这两种电机在不同的应用场景中有着各自的优势和特点。
各类电机的选型方法及应用电机是现代工业中不可或缺的重要设备,广泛应用于各个领域。
如何选择合适的电机对于确保设备的正常运行和提高生产效率至关重要。
在选型电机时,需要考虑以下几个方面:动力需求、负载要求、环境条件和经济性。
下面将逐个类别进行介绍。
1. 直流电机直流电机通常由电枢、定子和刷子组成。
直流电机具有速度调节范围广、转矩特性好、反应快等优点,适用于需要调速性或转矩可控的场合。
在选型时,首先需要确定所需的转矩大小和速度要求,然后根据负载类型和工作环境条件选择合适的直流电机型号。
2. 交流电机交流电机通常分为同步电机和异步电机两种类型。
异步电机包括异步感应电机和异步安川电机。
异步感应电机由定子和转子组成,具有结构简单、性价比高的特点,适用于一般功率和速度要求的场合。
异步安川电机是一种特殊的异步电机,具有高效率、高性能和低噪音等优点,适用于精密机械和高要求的场合。
对于交流电机的选型,需要考虑负载类型、电源电压、功率要求和启动方式等因素。
3. 步进电机步进电机是一种精密电动机,由电子驱动器控制驱动,具有定位精度高、速度范围宽、输出转矩大的特点。
步进电机适用于需要精确控制位置的场合,如数控机床、精密仪器等。
在选型时,需要考虑步进电机的步距角、输出转矩和转速等参数。
4. 无刷直流电机无刷直流电机是一种新型的电机,与传统的直流电机相比,具有转速范围广、寿命长、噪音小、效率高等优点,适用于高性能和需要大功率输出的场合。
在选型时,需要考虑转速要求、输出功率和供电电压等因素。
在选型电机时,除了考虑以上几个方面,还需要考虑电机的可靠性、维护成本和供应商的信誉等因素。
此外,应根据不同行业和应用领域的特殊要求选择相应的电机,如矿山行业通常选择防爆电机,汽车行业通常选择高温电机等。
总的来说,电机的选型方法主要是根据负载要求、电源条件、控制要求、环境条件等因素进行综合考虑,选择合适的电机类型和型号。
只有选型合理,才能确保电机的效率和可靠性,提高设备的运行效率和生产效率。
1. 直流有刷电机直流电动机特点:1)调速特性好,具有调速方便、平滑,调速范围广。
2)能承受频繁冲击负载,过载能力强。
3)能实现频繁快速、制动以及逆向旋转。
直流电动机工作原理:定子励磁绕组通入直流励磁电流,产生励磁磁场。
当电枢从外界引入直流电,经碳刷给换向器,再通过换向器将此直流电转化为交流电引入电枢绕组,产生电枢电流,此电流产生磁场,与励磁磁场合成为气隙磁场。
电枢绕组切割气隙合成磁场,按左手定则可判断出电枢产生转矩,这就是直流电动机的简单工作原理。
2.直流无刷电动机直流无刷电动机与一般直流电动机具有相同的工作原理和应用特性,而其组成是不一样的。
除了电机本身外,前者还多一个换向电路,电机本身和换向电路紧密结合在一起。
许多小功率电动机的电机本身是与换向电路合成一体,从外观上看直流无刷电动机与直流电动机完全一样。
直流无刷电动机的电机本身是机电能量转换部分,它除了电机电枢、永磁励磁两部分外,还带有传感器。
电机本身是直流无刷电机的核心,它不仅关系到性能指标、噪声振动、可靠性和使用寿命等,还涉及制造费用及产品成本。
由于采用永磁磁场,使直流无刷电机摆脱一般直流电机的传统设计和结构,满足各种应用市场的要求,并向着省铜节材、制造简便的方向发展。
永磁磁场的发展与永磁材料的应用密切相关,第三代永磁材料的应用,促使直流无刷电机向高效率、小型化、节能方向迈进。
为了实现电子换向必须有位置信号来控制电路。
早期用机电位置传感器获得位置信号,现已逐步用电子式位置传感器或其它方法得到位置信号,最简便的方法是利用电枢绕组的电势信号作为位置信号。
要实现电机转速的控制必须有速度信号。
用获得位置信号相近方法取得速度信号,最简单的速度传感器是测频式测速发电机与电子线路相结合。
直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分组成,这两部分是不容易分开的,尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。
在功率较大的电机中,驱动电路和控制电路可各自成为一体。
直流电机和步进电机的区别
步进电机其实是一种特殊的直流无刷电机,需要直流电驱动,需要驱动器换相,但由于运动特点和直流无刷电机相差很大,所以步进电机被单独分成一个产品种类。
直流电机分为直流有刷电机和直流无刷电机,一般大家说的直流电机一般是指直流有刷电机。
直流有刷电机只要加上合适的电压就会转,而且转得圈数难以精确控制;而步进电机则按照节拍工作,可以旋转极小的角度,控制方式两者也有差别,下面小编就来给大家详细介绍下。
一、步进电机
1、步进电机可以实现电机转速和位置的精确控制,一般步进电机的精度为步进角的5%之内,且不累积误差。
2、步进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候,步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步距角)转动。
转动的速度和脉冲的频率成正比。
3、改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。
因此,打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。
直流电机与步进电机区别,图文结合讲解细致清楚!
直流电机
定义:输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
直流电机在数控机床、光缆线缆设备、机械加工、印制电路板设备、焊接切割、机车车辆、医疗设备、通讯设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
分类:按结果主要分为直流电动机和直流发电机;按类型主要分为直流有刷电机和直流无刷电机;直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。
按励磁方式主要分为他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机和复励直流电机。
直流电机的PWM控制系统模块图
由设定值计数器、锯齿波发生器和数字比较器构成了PWM信号的产生电路:
当U/D=1时,输入CLK2,设定值计数器输出值增加,使得PWM的占空比增加,电机加速。
反正,U/D=0时,电机变慢。
在锯齿波计数器的CLK0的作用下输出周期性线性增加的锯齿波。
经过数字比较器时,当计数值小于设定值时,则数字比较器输出低电平,反之,输出高电平,由此产生PWM波形。
随着科技的发展,电子产品的多元化发展。
步进马达和直流电机的运用越来越广泛,但是这两者之间有什么区别呢?步进马达是步进电机的另一个叫法。
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步进电机件。
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,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(步进的叫法就是由此而来)。
它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。
直流电机:将输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
直流电机在数控机床、光缆线缆设备、机械加步电机系统解决方案工、印制电路板设备、焊接切割、机车车辆、医疗设备、通讯设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
步进马达和直流电机的特点:步进马达特点1.一般步进马达的精度为步进角的3-5%,且不累积。
2.步进马达外表允许的最高温度较低。
步进马达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。
3.步进马达的力矩会随转速的升高而下降。
当步进马达转动时,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(或角速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。
步电机系统解决方案4.步进马达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。
步进马达有一个技术参数:空载启动频率,即步进马达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。
步进电机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步进电机件。
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,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。
基本介绍步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,步进电机(图1)将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
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。
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(即步进角)。
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。
2主要分类步进电机在构造上有三种主要类型:步进电机(图2)反应式(Variable Reluctance,VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
反应式:定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。
永磁式:永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。
混合式:混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。
该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。
由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
3选择方法步进电机和驱动器的选择方法:判断需多大力矩:静扭矩是选择步步进电机(图3)进电机的主要参数之一。
负载大时,需采用大力矩电机。
力矩指标大时,电机外形也大。
判断电机运转速度:转速要求高时,应选相电流较大、电感较小的电机,以增加功率输入。
且在选择驱动器时采用较高供电电压。
选择电机的安装规格:如57、86、110等,主要与力矩要求有关。
确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。
根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
4基本原理工作原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
改变绕组通电的顺序,电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
发热原理通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。
绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。
铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。
步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
5主要构造步进电机也叫步进器,它利用电磁学原理,将电能转换为机械能,步进电机(图4)人们早在20世纪20年代就开始使用这种电机。
随着嵌入式系统(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益流行,步进电机的使用也开始暴增。
不论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中,只要需要把某件物体从一个位置移动到另一个位置,步进电机就一定能派上用场。
步进电机有许多种形状和尺寸,但不论形状和尺寸如何,它们都可以归为两类:可变磁阻步进电机和永磁步进电机。
步进电机是由一组缠绕在电机固定部件--定子齿槽上的线圈驱动的。
通常情况下,一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管,而在电机中,绕在齿上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。
6指标术语静态指标术语1、相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
常用m表示。
2、拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或步进电机(图5)导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
3、步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度/(转子齿数*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。
四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。
4、定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的)。
5、静转矩:电机在额定静态电作用下,电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩。
此力矩是衡量电机体积的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过分采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。
动态指标术语1、步距角精度:步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。
用百分比表示:误差/步距角*100%。
不同运行拍数其值不同,四拍运行时应在5%之内,步进电机(图6)八拍运行时应在15%以内。
2、失步:电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。
称之为失步。
3、失调角:转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度,电机运转必存在失调角,由失调角产生的误差,采用细分驱动是不能解决的。
4、最大空载起动频率:电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,在不加负载的情况下,能够直接起动的最大频率。
5、最大空载的运行频率:电机在某种驱动形式,电压及额定电流下,电机不带负载的最高转速频率。
6、运行矩频特性:电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性,这是电机诸多动态曲线中最重要的,也是电机选择的根本依据。
步进电机(图7)其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。
电机一旦选定,电机的静力矩确定,而动态力矩却不然,电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流(而非静态电流),平均电流越大,电机输出力矩越大,即电机的频率特性越硬。
要使平均电流大,尽可能提高驱动电压,采用小电感大电流的电机。
7、电机的共振点:步进电机均有固定的共振区域,二、四相感应子式的共振区一般在180-250pps之间(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角为0.9度),电机驱动电压越高,电机电流越大,负载越轻,电机体积越小,则共振区向上偏移,反之亦然,为使电机输出电矩大,不失步和整个系统的噪音降低,一般工作点均应偏移共振区较多。
8、电机正反转控制:当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转,通电时序为DA-CD-BC-AB或()时为反转。
7特点特性主要特点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,步进电机(图8)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。
主要特性1、步进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,步进电机(图9)没有脉冲的时候,步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。
转动的速度和脉冲的频率成正比。
2、三相步进电机的步进角度为7.5度,一圈360度,需要48个脉冲完成。
3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
4、改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。
因此,打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。
8测速方法步进电机是将脉冲信号转换为角步进电机(图10)位移或线位移。
[1]一是过载性好。
其转速不受负载大小的影响,不像普通电机,当负载加大时就会出现速度下降的情况,步进电机使用时对速度和位置都有严格要求。
二是控制方便。
步进电机是以“步”为单位旋转的,数字特征比较明显。
三是整机结构简单。
传统的机械速度和位置控制结构比较复杂,调整困难,使用步进电机后,使得整机的结构变得简单和紧凑。
测速电机是将转速转换成电压,并传递到输入端作为反馈信号。