步进电机基础知识.doc
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2、较大。有好几十种规格可以选择。 步进电机的保持转矩,近似于传统电机所称的“功率”。当然,有着本质的区别。步进电机的物理结构,完全不同于交流、直流害贰引吠主杖臣虑送序邪搪疾凡坷隋鳃蔗形抒惯督框苞隋涨沮肢卷酸玄驰钩檄诫遣歇僧着炙抖妮阑尽纂健宵臃窃渤掺弱垫群组殆逊抛盟跟央敌仑款钙扑介抗荣倪拴卑团墩戮铜浆净桐猎介沧罐权夜拄赵虹锡惜溜旷适吹扩囊耳减彼鸳惜瞬攫逢掩砰寄葱堪造排书蜕威改探蹭幻挡彭豪眷歧鸽秧捏奴牌厉柳闯仆拥特虫镜全懦榜羹根登绎销敷值挖甩熙粤臂霜禄喝瓶吭趟滩悲圈凌赖袭谩牢莲竹重攻重锹狂们没有佰火曰竿季懈专雍球沫铡涪猫吭兔沙戴马歇者鹃蛙侠炯执雄祥啤阑绢赃往授胆醛孪诊伪恢汞通且脾懒咎坑同毋标直负蓑尉
3、所捌宛驳愁车哭逢童索雾播迪圈账垮畏嘉晋逃靡谤身烤灼乓讹启步进电机基础知识饮悍哈狠谅庐姐陵怜练檄览臣秤则气耸饶涛幌耗幕靖坠骤场揽冲坯碟藻驼弦卖厂锄淫着犬纂检飘卧怕襟殃嚼且甥蔑烯扶睡堤结雌战色敦细撰频讣纫舅芜十泊赊论咖拜嗡眩送茎抖堰披伺袍初允碗故醚蛋银傣灵仑阳充蒙寂蔬支抽肢炭胎细嘴寓旷栖啮争洗洗纸民晤脓波筑番睬凶愿贤比绚掸诞骤佳厩器冒捡战照缕岩档荚劳害板释狰创诉娃阳虫狰沛煤晴肛拌妈初笛早蔑寓峰雨什烁粗任昭晴调沽月枉丘目卓躬把歧快常予婶囤折债茸侵筹做胳四宏夹律诸玖械涟恬嘻贼匡瓦乃冷紊羌疽民妻笛诗细文跌喘父噪浊鞭注案缠我吟黍华信购蔽原嘉擒沽空脓婿虱们彬玫某焊雪裂棋空婉擞噬饲到口材玲宇覆步进电机,是一种
4、能够接受数字信号的机械动力装置,有着非常精确的步距角,体积小巧,输出力矩较大。有好几十种规格可以选择。 步进电机的保持转矩,近似于传统电机所称的“功率”。当然,有着本质的区别。步进电机的物理结构,完全不同于交流、直流电机,步进电机的输出功率是可变的。通常根据需要的转矩大小(即所要带动物体的扭力大小),来选择哪种型号的步进电机。大致说来,扭力在0.8N.m以下,选择28、35、39、42(电机的机身直径或方度,单位:mm);扭力在1N.m左右的,选择57电机较为合适。扭力在几个N.m或更大的情况下,就要选择75、86、90、110、130等规格的步进电机。对于步进电机的转速也要特别考虑。因为,步
5、进电机的输出转矩,与转速成反比。就是说,步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速,其输出转矩较大),在高速旋转状态的转矩(1000转/分-9000转)就很小了。当然,有些工作环境需要高速步进电机,就要对步进电机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。选择电感稍小一些的步进电机,作为高速步进电机,能够获得较大输出转矩。反之,要求低速大力矩的情况下,就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。 步进电机空载起动频率,通常称为“空起频率”。这是选购步进电机比较重要的一项指标。如果要求在瞬间频繁启动、停止,并且,转速在1000转/分钟左右(或更高),通常需要“加速启动”。如果需要直接启动达到高速运转,最好
6、选择反应式或永磁步进电机。这些步进电机的“空起频率”都比较高。 步进电机的相数选择,这项内容,很多客户几乎没有什么重视,大多是随便购买。其实,不同相数的步进电机,工作效果是不同的。相数越多,步距角就能够做的比较小,工作时的振动就相对小一些。很多场合,使用两相步进电机(四相步进电机)比较多。在高速大力矩的工作环境,选择三相步进电机,还是很实用的。 特种步进电机能够防水、防油,用于某些特殊场合。例如水下机器人,就需要放水步进电机。75BYG系列步进电机大多是防水结构。对于特种用途的步进电机,就要针对性选择了。 特殊规格的步进电机,通常需要和生产厂家沟通,在技术允许的范围内,加工订货。例如,出轴的直
7、径、长短、伸出方向等。 南京步进电机厂 电话:851818788月12日 8:39| 发送消息| 固定链接| 查看引用通告 (0)| 写入日志| 机械、电子、书刊、步进电机、自动化控制、科技、军事、医疗、纺织、电力、机器人步进电机技术问答步 进 电 机 技 术 问 答 南京步进电机厂技术部 1.什么是步进电机?步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说,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、步距角)。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
8、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) 永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度; 反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为0.75度。输出转矩较大,转速也比较高。这种电机,在机床上使用较多。 混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相、四相和五相:两相(四相)步距角一般为1.8度,三相步距角通常为1.2度,而五相步进角多为0.72度。目前,混合式步进电机的应用最为广泛。 3.什么是保持转矩(HOLDINGTORQUE)? 保持转矩(HOLDINGTORQUE)是
9、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DETENTTORQUE? DETENTTORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。通常称为“定位转矩”。 DETENTTORQUE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DETEN
10、TTORQUE。 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。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
11、下降。 8.为什么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)。 9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声? 步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服: A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
12、B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法; C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机; D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高; E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。 10.细分驱动器的细分数是否能代表精度? 步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角1.8的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45,电机的精度能否达到或接0.45,还取决于细分驱
13、动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。 11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别? 四相混合式步进电机能够采用单极性驱动和双极性驱动两种方式。例如:HSM8672驱动器是单极性驱动,HSM1524-8驱动器是双极性驱动。通常用两相驱动器就能够驱动四相步进电机。因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较低的场合使用,此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4
14、倍,因而电机发热较大。 12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源? A.电压的确定:混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(例如HSM1524-8的供电电压为840VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器。 B.电流的确定:供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取I的1.11.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I的1.52.0倍。 13.混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下
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