步進電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為"步距角")一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差(精度為100%), 所以廣泛應用于各種開環(huán)控制。
步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動, 這種裝置就是步進電機驅(qū)動器, 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以,控制步進脈沖信號的頻率,可以對電機精確調(diào)速;控制步進脈沖的個數(shù),可以對電機精確定位目的。
步進電機通過細分驅(qū)動器的驅(qū)動,其步距角變小了,如驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時,其步距角只為‘電機固有步距角‘的十分之一,也就是說:‘當驅(qū)動器工作在不細分的整步狀態(tài)時,控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖,電機轉(zhuǎn)動1.8°;而用細分驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時,電機只轉(zhuǎn)動了0.18° ,這就是細分的基本概念。 細分功能完全是由驅(qū)動器靠精確控制電機的相電流所產(chǎn)生,與電機無關。
驅(qū)動器細分后的主要優(yōu)點為:完全消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的唯一途徑,如果您的步進電機有時要在共振區(qū)工作(如走圓弧),選擇細分驅(qū)動器是唯一的選擇。提高了電機的輸出轉(zhuǎn)矩。
尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率‘是不言而喻的。以上是步進電機的基本原理,接下來,針對步進電機驅(qū)動的設計、選型實戰(zhàn)經(jīng)驗進行總結:選擇保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE)。
保持轉(zhuǎn)矩也叫靜力矩,是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。由于步進電機低速運轉(zhuǎn)時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩,而步進電機的力矩隨著速度的增大而快速衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以說保持轉(zhuǎn)矩是衡量步進電機負載能力最重要的參數(shù)之一。比如,一般不加說明地講到1N.m的步進電機,可以理解為保持轉(zhuǎn)矩是1N.m。
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