什麼叫步進電機,什麼是步進電機?

2021-08-11 15:52:24 字數 5088 閱讀 7521

1樓:匿名使用者

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈衝訊號,電機則轉過一個步距角。這一線性關係的存在,加上步進電機只有週期性的誤差而無累積誤差等特點。

使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。

雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機並不能象普通的直流電機,交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝訊號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。

目前,生產步進電機的廠家的確不少,但具有專業技術人員,能夠自行開發,研製的廠家卻非常少,大部分的廠家只

一、二十人,連最基本的裝置都沒有。僅僅處於一種盲目的仿製階段。這就給使用者在產品選型、使用中造成許多麻煩。

籤於上述情況,我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大使用者在選型、使用、及整機改進時有所幫助。

二、感應子式步進電機工作原理

本文篇幅較大,請去下面的連結.

2樓:匿名使用者

1.什麼是步進電機?

步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)。

您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;同時您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。

2.步進電機分哪幾種?

步進電機分三種:永磁式(pm) ,反應式(vr)和混合式(hb)

永磁式步進一般為兩相,轉矩和體積較小,步進角一般為7.5度 或15度;

反應式步進一般為三相,可實現大轉矩輸出,步進角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。

它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.

72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

3.什麼是保持轉矩(holding torque)?

保持轉矩(holding torque)是指步進電機通電但沒有轉動時,定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的引數之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的引數之一。

比如,當人們說2n.m的步進電機,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2n.m的步進電機。

4.什麼是detent torque?

detent torque 是指步進電機沒有通電的情況下,定子鎖住轉子的力矩。

detent torque 在國內沒有統一的翻譯方式,容易使大家產生誤解;由於反應式步進電機的轉子不是永磁材料,所以它沒有detent torque。

5.步進電機精度為多少?是否累積?

一般步進電機的精度為步進角的3-5%,且不累積。

6.步進電機的外表溫度允許達到多少?

步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至於失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

7.為什麼步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降?

當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。

8.為什麼步進電機低速時可以正常運轉,但若高於一定速度就無法啟動,並伴有嘯叫聲?

步進電機有一個技術引數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈衝頻率,如果脈衝頻率高於該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。

如果要使電機達到高速轉動,脈衝頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然後按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。

9.如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲?

步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點,一般可採用以下方案來克服:

a.如步進電機正好工作在共振區,可通過改變減速比等機械傳動避開共振區;

b.採用帶有細分功能的驅動器,這是最常用的、最簡便的方法;

c.換成步距角更小的步進電機,如三相或五相步進電機;

d.換成交流伺服電機,幾乎可以完全克服震動和噪聲,但成本較高;

e.在電機軸上加磁性阻尼器,市場上已有這種產品,但機械結構改變較大。

10.細分驅動器的細分數是否能代表精度?

步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術(請參考有關文獻),其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動,提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對於步進角為1.8° 的兩相混合式步進電機,如果細分驅動器的細分數設定為4,那麼電機的運轉解析度為每個脈衝0.

45°,電機的精度能否達到或接近0.45°,還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大;細分數越大精度越難控制。

11.四相混合式步進電機與驅動器的串聯接法和並聯接法有什麼區別?

四相混合式步進電機一般由兩相驅動器來驅動,因此,連線時可以採用串聯接法或並聯接法將四相電機接成兩相使用。串聯接法一般在電機轉速較的場合使用,此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍,因而電機發熱小;並聯接法一般在電機轉速較高的場合使用(又稱高速接法),所需要的驅動器輸出電流為電機相電流的1.

4倍,因而電機發熱較大。

12.如何確定步進電機驅動器的直流供電電源?

a.電壓的確定:混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的範圍(比如im483的供電電壓為12~48vdc),電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。

如果電機工作轉速較高或響應要求較快,那麼電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅動器。

b.電流的確定:供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流i來確定。

如果採用線性電源,電源電流一般可取i 的1.1~1.3倍;如果採用開關電源,電源電流一般可取i 的1.

5~2.0倍。

13.混合式步進電機驅動器的離線訊號free一般在什麼情況下使用?

當離線訊號free為低電平時,驅動器輸出到電機的電流被切斷,電機轉子處於自由狀態(離線狀態)。在有些自動化裝置中,如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸(手動方式),就可以將free訊號置低,使電機離線,進行手動操作或調節。手動完成後,再將free訊號置高,以繼續自動控制。

14.如果用簡單的方法調整兩相步進電機通電後的轉動方向?

只需將電機與驅動器接線的a+和a-(或者b+和b-)對調即可。

什麼是步進電機?

3樓:匿名使用者

電機分2種,不是伺服電機就是步進電機,伺服更好,但**更高,根據精度選擇合適的步進電機可以節約成本。

4樓:匿名使用者

步進電機是一種可以在開環控制條件,實現精確位置控制的電機,具有價效比高的特點,主要應用於中低速大力矩場合。但需要專業的驅動控制器,才能執行,控制方式上有模擬控制,如雷賽m542等產品,也有全數字控制,如英納仕ezm552。

5樓:鯢禎

步進電機是將電脈衝訊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訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,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執行的。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。

步進電機是什麼,有什麼用途?

6樓:嚴正平無靜

步進電機是將電脈衝訊號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈衝訊號,電機則轉過一個步距角。這一線性關係的存在,加上步進電機只有週期性的誤差而無累積誤差等特點。

使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。

雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機並不能象普通的直流電機,交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝訊號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。

7樓:凱福機電吳意紅

步進電機是一種作為控制用的特種電機,它的旋轉是以固定的角度(稱為步距角)一步一步執行的,其特點是沒有積累誤差,所以廣泛應用於各種開環控制。步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:

當步進驅動器接收到一個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(即步距角)。

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;同時您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。因此在需要準確定位或調速控制時均可考慮使用步進電機。

步進電機的種類步進電機按電磁設計一般分為: 永磁式(pm),反應式(vr)和混合式(hb),同時,按線圈激勵設計的不同,步進電機可分為二相,三相和五相;按其傳動設計方式,步進電機又有旋轉型步進,直線型步進,以及帶減速齒輪與不帶減速齒輪之分。

永磁式步進一般為兩相,轉矩和體積較小,步距角一般為7.5度或15度。

混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相、四相和五相:兩相步距角一般為1.8度而五相步距角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

步進電機的相數是指電機內部的線圈組數,目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同,其步距角也不同,一般二相電機的步距角為1.8度、三相為1.

5度、五相的為0.72度。在沒有細分驅動器時,使用者主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足步距角的要求。

如果使用細分驅動器,則相數將變得沒有意義,使用者只需在驅動器上改變細分數,就可以改變步距角。

步進電機的執行要有一個電子裝置進行驅動,這種裝置就是步進電機驅動器,它是把控制系統發出的脈衝訊號轉化為步進電機的角位移,或者說:控制系統每發一個脈衝訊號,通過驅 動器就使步進電機旋轉一個步距角。也就是說步進電機的轉速與脈衝訊號的頻率成正比。

所以 控制步進脈衝訊號的頻率,就可以對電機精確調速;控制步進脈衝的個數,就可以對電機精確定位。

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