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步進(jìn)控制要點(diǎn)多,你可知曉?

廣東技標(biāo) ? 來(lái)源:OFweek工控網(wǎng) ? 作者:OFweek工控網(wǎng) ? 2024-06-13 09:00 ? 次閱讀
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1、步進(jìn)電機(jī)工作原理
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)時(shí),驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”),步進(jìn)電機(jī)以固定的角度一步一步地旋轉(zhuǎn)。通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移,從而達(dá)到精確定位的目的;同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種特殊的控制電機(jī)。由于無(wú)累積誤差(精度100%),廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制中。
2、步進(jìn)電機(jī)的分類
現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(VR)、混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。
●永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度 或15度;
●反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進(jìn)角一般為1.5度,但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體采用軟磁材料,定子采用多相勵(lì)磁繞組,通過(guò)磁導(dǎo)率的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
●混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。
3、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)
1)步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)
a.拍數(shù):完成磁場(chǎng)周期性變化所需的脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示,或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù) 。
b. 靜轉(zhuǎn)矩:當(dāng)電機(jī)在額定靜電作用下不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。
c. 步距角:對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。
d. 相數(shù):產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。
e. 定位轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在不通電狀態(tài)下,電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩(由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的)。
2)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)
a. 失步:電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù),不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。
b. 失調(diào)角:轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度 。
c. 步距角精度:步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。
d. 最大空載的運(yùn)行頻率:電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式,電壓及額定電流下,電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。
e. 最大空載起動(dòng)頻率:電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下,在不加負(fù)載的情況下,能夠直接起動(dòng)的最大頻率。
f. 運(yùn)行矩頻特性:電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性
4、步進(jìn)電機(jī)選型
1)步距角的選擇:電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求 。
2)靜力矩的選擇:靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載 ,一般情況下,靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好 。
3) 電流的選擇:由于電流參數(shù)的不同,其工作特性也有很大的不同。根據(jù)轉(zhuǎn)矩-頻率特性曲線,可以判斷電機(jī)電流。
5、步進(jìn)電機(jī)部分特點(diǎn)
1) 步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。
2) 步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。
3) 步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過(guò)1000轉(zhuǎn)。
4) 步進(jìn)電機(jī)表面允許的最高溫度一般在130℃以上。

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審核編輯 黃宇

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