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步进电机的种类

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步进电机的种类、结构及工作原理

2009-2-5 来源:阅读:3880次我要收藏

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步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。在此系统中,执行元件是步进电机。它受驱动控制线路的控制,将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的机械转角位移,并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。由于该系统没有反馈检测环节,它的精度较差,速度也受到步进电机性能的限制。但它的结构和控制简单、容易调整,故在速度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。1.步进电机的种类步进电机的分类方式很多,常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。根据不同的分类方式,可将步进电机分为多种类型,如表5-1所示。

表5-1 步进电机的分类

分类方式具体类型

按力矩产生的原理(1)反应式:转子无绕组,由被激磁的定子绕组产生反应力矩实

现步进运行

(2)激磁式:定、转子均有激磁绕组(或转子用永久磁钢),由

电磁力矩实现步进运行

按输出力矩大小

(1)伺服式:输出力矩在百分之几之几至十分之几(N·m)只能驱动较小的负载,要与液压扭矩放大器配用,才能驱动机床工作台等

较大的负载

(2)功率式:输出力矩在5-50 N·m以上,可以直接驱动机床工

作台等较大的负载

按定子数(1)单定子式(2)双定子式(3)三定子式(4)多定子式

(1)径向分布式:电机各相按圆周依次排列按各相绕组分布

(2)轴向分布式:电机各相按轴向依次排列

2.步进电机的结构

目前,我国使用的步进电机多为反应式步进电机。在反应式步进电机中,有轴向分相和径向分相两种,如表5--1所述。

图5--2是一典型的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。它与普通电机一样,分为定子和转子两部分,其中定子又分为定子铁心和定子绕组。定子铁心由电工钢片叠压而成,其形状如图中所示。定子绕组是绕置在定子铁心6个均匀分布的齿上的线圈,在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起,构成一相控制绕组。图5--2所示的步进电机可构成三相控制绕组,故也称三相步进电机。若任一相绕组通电,便形成一组定子磁极,其方向即图中所示的NS极。在定子的每个磁极上,即定子铁心上的每个齿上又开了5个小齿,齿槽等宽,齿间夹角为9°,转子上没有绕组,只有均匀分布的40个小齿,齿槽也是等宽的,齿间夹角也是9°,与磁极上的小齿一致。此外,三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距,如图5--3所示。当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时,B相磁极上的齿刚好超前(或滞后)转子齿1/3齿距角,C相磁极齿超前(或滞后)转子齿2/3齿距角。

图5-2 单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图

图5-3 步进电机的齿距

图5--4是一个五定子、轴向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。从图中可以看出,

步进电机的定子和转子在轴向分为五段,每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转

子,图5--5所示的是其中的一段。各段定子铁心形如内齿轮,由硅钢片叠成。转子形如外齿轮,也由硅钢片制成。各段定子上的齿在圆周方向均匀分布,彼此之间错开1/5齿距,其转

子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形槽内的定子绕组通电时,形成一相环形绕组,构成图中所示的磁力线。

除上面介绍的两种形式的反应式步进电机之外,常见的步进电机还有永磁式步进电机和永磁反应式步进电机,它们的结构虽不相同,但工作原理相同。

3.步进电机的工作原理

步进电机的工作原理实际上是电磁铁的作用原理。图5--6是一种最简单的反应式步进电机,下面以它为例来说明步进电机的工作原理。

图5--6(a)中,当A相绕组通以直流电流时,根据电磁学原理,便会在AA方向上产生一磁场,在磁场电磁力的作用下,吸引转子,使转子的齿与定子AA磁极上的齿对齐。若A相断电,B相通电,这时新的磁场其电磁力又吸引转子的两极与BB磁极齿对齐,转子沿顺时针转过60°。通常,步进电机绕组的通断电状态每改变一次,其转子转过的角度α称为步距角。因此,图5--6(a)所示步进电机的步距角α等于60°。如果控制线路不停地按A→B→C→A…的顺序控制步进电机绕组的通断电,步进电机的转子便不停地顺时针转动。若通电顺序改为

A→C→B→A…,同理,步进电机的转子将逆时针不停地转动。

图5-4 五定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图

图5-5 一段定子、转子及磁回路

上面所述的这种通电方式称为三相三拍。还有一种三相六拍的通电方式,它的通电顺序是:顺时针为A → AB → B → BC → C → CA → A …;逆时针为A → AC → C→ CB → B →BA →A…。

若以三相六拍通电方式工作,当A相通电转为A和B同时通电时,转子的磁极将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引,转子的磁极只好停在A和B两相磁极之间,这时它的步距角α等于30°。当由A和B两相同时通电转为B相通电时,转子磁极再沿顺时针旋转30°,与B相磁极对齐。其余依此类推。采用三相六拍通电方式,可使步距角α缩小一半。

图5-6 步进电机工作原理图

图5--6(b)中的步进电机,定子仍是A ,B ,C三相,每相两极,但转子不是两个磁极而是四个。当A相通电时,是1和3极与A相的两极对齐,很明显,当A相断电、B相通电时,2和4极将与B相两极对齐。这样,在三相三拍的通电方式中,步距角α等于30°,在三相六拍通电方式中,步距角α则为15°。

综上所述,可以得到如下结论:

(1) 步进电机定子绕组的通电状态每改变一次,它的转子便转过一个确定的角度,即步进电机的步距角α;

(2) 改变步进电机定子绕组的通电顺序,转子的旋转方向随之改变;

(3) 步进电机定子绕组通电状态的改变速度越快,其转子旋转的速度越快,即通电状态的变化频率越高,转子的转速越高;

(4) 步进电机步距角α与定子绕组的相数m、转子的齿数z、通电方式k有关,可用下式表示:

(5-1)

式中m相m拍时,k=1;m相2m拍时,k=2;依此类推。

对于图5--2所示的单定子、径向分相、反应式伺服步进电机,当它以三相三拍通电方式工作

时,其步距角为

若按三相六拍通电方式工作,则步距角为

4.步进电机的主要特性

(1) 步距角。步进电机的步距角是反映步进电机定子绕组的通电状态每改变一次,转子转

过的角度。它是决定步进伺服系统脉冲当量的重要参数。数控机床中常见的反应式步进电机的步距角一般为。步距角越小,数控机床的控制精度越高。

(2) 矩角特性、最大静态转矩M jmax和启动转矩M q。矩角特性是步进电机的一个重要特性,它是指步进电机产生的静态转矩与失调角的变化规律。

(3) 启动频率f q。空载时,步进电机由静止突然启动,并进入不丢步的正常运行所允许的最

高频率,称为启动频率或突跳频率。若启动时频率大于突跳频率,步进电机就不能正常启动。空载启动时,步进电机定子绕组通电状态变化的频率不能高于该突跳频率。

(4) 连续运行的最高工作频率f max。步进电机连续运行时,它所能接受的,即保证不丢步运

行的极限频率,称为最高工作频率。它是决定定子绕组通电状态最高变化频率的参数,它决定了步进电机的最高转速。

(5)加减速特性。步进电机的加减速特性是描述步进电机由静止到工作频率和由工作频率到

静止的加减速过程中,定子绕组通电状态的变化频率与时间的关系。当要求步进电机启动到大于突跳频率的工作频率时,变化速度必须逐渐上升;同样,从最高工作频率或高于突跳频率的工作频率停止时,变化速度必须逐渐下降。逐渐上升和下降的加速时间、减速时间不能过小,否则会出现失步或超步。我们用加速时间常数Ta和减速时间常数Td来描述步进电

机的升速和降速特性,如图5-8所示。

图5-8 加减速特性曲线

步进电机参数及含义

步进电机参数及含义 1、步进角: 当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它所驱动步进电机按设定的方向转动的一个固定角度。 2、保持转矩(HOLDING TORQUE): 保持转矩(HOLDING TORQUE)是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。 3、DETENT TORQUE: DETENT TORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE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DETENT TORQUE。 4、精度: 一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。 5、空载启动频率: 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)。 6、四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接: 四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,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倍,因而电机发热较大。 7、纹波电压: 纹波电压一般是指直流电源输出端含有交流电压是多少V,属称纹波电压或纹波系数。 8、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(比如IM483的供电电压为12~48VDC),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1.1~1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I的1.5~2.0倍。

各种电机优缺点比较

各种电机优缺点比较: 驱动电机选择方案 要使电机可以调节平板获得想要的角度,电机必须要有很好的激动性能,不但能够有足够的响应速度,还能平稳地进行精密的定位。 直流电机 优点:采用PWM控制的直流电机,直流电机可以对电机的速度进行平滑的调节。直流电机调速性能好(调速性能是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无极调速,而且调速范围较宽) 起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,如大型可逆轧钢机,卷扬机,电力机车等,都用直流电动机拖动。 动态特性好 缺点:在电源上:需要交流电的整流或直流发电机供电。 步进电机 优点:用单片机控制的步进电机,由于控制信号是数字信号,不再需要数/模转换;步进电机采用脉冲驱动,转动的方向、速度都是可控的。便于根据测量的角度根据需要调节步进电机的转动。 步进电机的旋转角度正比于脉冲数,精度高且不累计误差,具有较好的位置精度和运动的重复性。另外步进电机的显著特点就是快速启停能力的转换精度高,正反转控制灵活。 步进电机不需要使用传感器就能精确定位 缺点:其驱动能力有限(不适合驱动小车)。 减速电机 优点:减速电机结构紧凑,体积小,承受过载能力强,且能耗低,性能优越,效率高,振动小。 缺点:由于机械效率影响,减速电机输出扭矩的增加和电机功率的增加不成正比,易出现死区现象,不利于控制。 显示系统方案 LED数码管显示器 优点:LED数码管电压低、寿命长、对外界环境要求低,易于维护,同时它是采用BCD编码显示数字,亮度高。 缺点:其功耗大,电路复杂,占用资源较多,显示信息量少,精度低。 LCD液晶显示器 优点:微功耗,显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适,使整个控制系统更加人性化。 小车循迹方案 红外探测法 用红外对管,利用不同颜色对红外线的吸收率不同的原理进行,配合比较电路就可实现。

步进电机基本知识

步进电机基本知识(2009-01-08 13:51:30) 1、步进电机:是一种将电脉冲转化为角位移或线位移的执行机构。其特点是没有积累误差(精度为100%),广泛应用于各种开环控制。 2、步进电机分类:永磁式(PM),反应式(VR),混合式(HB)。 3、保持转矩:是指步进电机通电,但没有转动时,定子锁住转子的力矩。 4、精度:为步进角的3~5%,且不累积。 5、细分驱动器:是通过改变相邻(A,B)电流的大小,以改变合成磁场的夹角来控制步进电机的运转的。细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的,与电机无关。对于2,4相电机,细分后的步距角等于电机的整步步距角除以细分数。对于3相反应式电机,细分后的步距角等于电机的半步步距角除以细分数。 6、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。0.9°/1.8°(表示半步工作时为0.9°,整步工作时为1.8°)此步距角为电机固有步距角。 7、相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。 8、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。 9、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。 10、最大空载运行频率: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。 11、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。 12、电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。方向由导电顺序决定。控制步进脉冲信号的频率,可以对电机进行精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机进行精确定位。

13、步进电机驱动器:是把计算机控制系统提供的弱信号放大为步进电机能够接受的强电流信号。 14、拍数:是完成一个磁场周期性变化所需脉冲数。指电机转过一个齿距角所需脉冲数。 15、脱机信号free:此信号为选用信号,并不是必须要用的,只有在一些特殊情况下使用,此端为低电平有效,这时电机处于无力矩状态;此端为高电平或悬空不接时此功能无效,电机可正常运行,此功能若用户不采用,只需将此端悬空即可。 16、CP脉冲宽度一般要求不小于2us。 17、CP电平方式:对于共阳接法的驱动器要求为负脉冲方式,脉冲状态为低电平,无脉冲时为高电平;对于共阴接法的驱动器要求为正脉冲方式,脉冲状态为高电平,无脉冲时为低电平。 18、dir信号:一定要在电机降速停止后再换向。 19、步进电机在启动时,必须有升速过程;在停止时必须有降速过程,一般来说升速过程和降速过程规律相同。特例:步进电机运行速度不超过突跳频率,这时不存在升降速问题。 20、自动半电流功能:驱动机在步进脉冲信号停止施加2S左右,会自动进入半电流状态,这时电机相电流为运行时的一半,以减少功耗和保护电机。 21、细分优点:完全消除了电机的低频振荡。 22、步进电机的工作性能在很大程度上取决于所使用的驱动电路的类型和参数。 23、常用的有两相,四相混合式步进电机。 24、电机是有内阻的感性负载。 25、步进电机驱动方式:恒压,恒流,恒流斩波,使同样电机输出更大速度和功率。 26、步进电机启动:A、低初速度,低加速度阶段

步进电动机的工作原理与特点

步进电动机的工作原理及特点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,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 1 步进电机概述 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机,其位移速度与脉冲频率成正比,位移量与脉冲数成正比。步进电机在结构上也是由定子和转子组成,可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场,该矢量场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。因此,控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。每来一个脉冲电压,转子就旋转一个步距角,称为一步。根据电压脉冲的分配方式,步进电机各相绕组的电流轮流切换,在供给连续脉冲时,就能一步一步地连续转动,从而使电机旋转。步进电机每转一周的步数相同,在不丢步的情况下运行,其步距误差不会长期积累。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,同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差,精度高,步进电动机可以在宽广的频率围通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等,这是步进电动机最突出的优点[1]。 正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入,所以特别适合于微机控制。 2国外的研究概况 步进电机是国外发明的。中国在文化大革命中已经生产和应用,例如、、、、都生产,而且都在各行业使用,驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的,当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路,还有电容耦合输入的计数器,触发器,环形分配器。国外在大功率的工业设备驱动上,目前基本不使用大扭矩步进电动机,因为从驱动电路的成本,效率,噪音,加速度,绝对速度,系统惯量与最大扭矩比来比较,比较不划算,还是用直流电动机,加电动机编码器整体技术和经济指标高。一些少数高级的应用,就用空心转杯电机,交流电机。国外在小功率的场合,还使用步进电机,例如一些工业器材,工业生产装备,打印机,复印件,速印机,银行自动柜员机。国外用许多现代的手段将步进电机排挤出驱动应用,除了前面提到的旋转编码器,打印机还使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机,实现闭环直线位移控制。国过去是用大力矩步进电动机实现机床数控,有实力的公司现在也采用交流电动机驱动数控机床,在驱动设备的主要差距,是国外对交流电动机的控制理论与工程分析和应用能力强,先进的控制理论作为软件,写在控制器部。 总的来说,步进电机是一种简易的开环控制,对运用者的要求低,不适合在大功率的场合使用。 在卫星、雷达等应用场合,中国在文化大革命后期,就生产了力矩电机,就生产了环形

步进电机的基本参数定义

步进电机的基本参数定义 电机固有步距角:它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如FY56ES300A型电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角可以称之为“电机固有步距角”,它不一定是电机工作时的实际步距角,实际步距角和驱动器有关。 步进电机的相数:是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电动机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。步进电动机增加相数能提高性能,但步进电机的结构和驱动电源都会更复杂,成本也会增加。 保持转矩(HOLDING TORQUE):也叫最大静转矩,是在额定静态电流下施加在已通电的步进电机转轴上而不产生连续旋转的最大转矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电动机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电动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 的步进电动机。 步距精度:可以用定位误差来表示,也可以用步距角误差来表示。 矩角特性:步进电机的转子离开平衡位置后所具有的恢复转矩,随着转角的偏移而变化。步进电动机静转矩与失调角的关系称为矩角特性。 静态温升:指电机静止不动时,按规定的运行方式中最多的相数通以额定静态电流,达到稳定的热平衡状态时的温升。 动态温升:电机在某一频率下空载运行,按规定的运行时间进行工作,运行时间结束后电机所达到的温升叫动态温升。 转矩特性:它表示电机转矩和单相通电时励磁电流的关系。 启动矩频特性:启动频率与负载转矩的关系称为启动矩频特性。 升降频时间:指电机从启动频率升到最高运行频率或从最高运行频率降到启动频率所需的时间。 DETENT TORQUE:是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易产生误解;反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。

步进电机哪个牌子好

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,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。俗话说:需求带动市场。这话诚然不假。随着步进电机应用的越来越广泛,市场上出现的步进电机品牌也越来越多。面对市场上种类繁多的步进电机品牌,我们在选购步进电机的时候,不得不思考的一个问题就是:步进电机哪家好? 说到步进电机哪家好,在这里就不得不自荐一下维科特步进电机品牌。下面,通过介绍维科特步进电机特性,让你了解维科特步进电机品牌的实力。 步进电机与其它电机不同,其标称额定电压和额定电流只是参考值;又因为步进电机是以脉冲方式供电,电源电压是其最高电压,而不是平均电压,所以,步进电机可以超出其额定值范围工作。但选择时不应偏离额定值太远。 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,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。 步进电机独有的特性主要有以下几个: 1、一般情况下步进电机在正常运转的时候都是低速的,但是如果你想为了提高效率而加大转速的话,这时机器可能就会带有杂声,甚至无法启动。 2、步进电机外表的温度主要是根据不同材料来所定的,但是一般情况下它的常温都是在80-90度。 3、一般步进电机的精度为步进角的3-5%,步进电机的力矩它会随着转速慢慢的升高而变短。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。我们还供应德国TRINAMIC驱

60防爆伺服电机哪家好 南京德拜自动化科技

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南京德拜自动化科技有限公司https://www.wendangku.net/doc/d08089636.html, 步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。 一、矩频特性不同 步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其较高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。 二、过载能力不同

南京德拜自动化科技有限公司https://www.wendangku.net/doc/d08089636.html, 步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其较大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。 德拜科技以防爆技术和高低温技术为核心,以严谨的设计研发和精进的生产工艺,为国内自动化领域特殊永磁同步电机细分市场提供较高的效率和可靠的产品以及相应的解决方案。

步进电机的选用及电机型号参数尺寸标准

步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率。 步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。 选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。论文天地欢迎您 选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。 选择步进电机需要进行以下计算: (1)计算齿轮的减速比 根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下: i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ---步进电机的步距角(o/脉冲)

S ---丝杆螺距(mm) Δ---(mm/脉冲) (2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。 Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2) 式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量(N) S ---丝杆螺距(cm) (3)计算电机输出的总力矩M M=Ma+Mf+Mt (1-3) Ma=(Jm+Jt).n/T× 1.02×10ˉ 2 (1-4) 式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m) Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n---电机所需达到的转速(r/min) T---电机升速时间(s) Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ 2 (1-5) Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m) u---摩擦系数 η---传递效率 Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ 2 (1-6) Mt---切削力折算至电机力矩(N.m) Pt---最大切削力(N) (4)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为 fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml)÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7) 式中fq---带载起动频率(Hz)

步进电机升降速曲线控制方法

步进电机升降速曲线控制方法 技术分类:电机与运动控制发表时间:2007-07-09 在一些控制简单或要求低成本的运动控制系统中,经常用步进电机做执行元件。步进电机在这种应用场合下最大的优势是:可以开环方式控制而无需反馈就能对位置和速度进行控制。但也正是因为负载位置对控制电路没有反馈,步进电机就必须正确响应每次励磁变化。如果励磁频率选择不当,电机不能够移到新的位置,那么实际的负载位置相对控制器所期待的位置出现永久误差,即发生失步现象或过冲现象。因此步进电机开环控制系统中,如何防止失步和过冲是开环控制系统能否正常运行的关键。 失步和过冲现象分别出现在步进电机启动和停止的时候。一般情况下,系统的极限启动频率比较低,而要求的运行速度往往比较高。如果系统以要求的运行速度直接启动,因为该速度已超过极限启动频率而不能正常启动,轻则可能发生丢步,重则根本不能启动,产生堵转。系统运行起来以后,如果达到终点时立即停止发送脉冲串,令其立即停止,则由于系统惯性作用,电机转子会转过平衡位置,如果负载的惯性很大,会使步进电机转子转到接近终点平衡位置的下一个平衡位置,并在该位置停下。 &nbs p; 为了克服失步和过冲现象,应在步进电机启停时进行如图1所示的升降速控制。 从图 1 可以看出,L2段为恒速运行,L1 段为升频,L3段为降频,按照“失步”的定义,如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制频率变化大于步进电机的响应频率变化,步进电机就会失步,失步会导致步进电机停转,经常会影响系统的正常工作,因此,在步进电机变速运行中,必须进行正确的升降速控制。

以下按不同的控制单元,介绍几种常用的步进电机升降速控制方法。 1、运动控制卡作上位控制单元——以MPC01系列运动卡为例 MPC01系列运动控制卡可以作为PC机运动控制系统的核心控制单元。卡上的专用运动控制芯片可自动进行升降速计算。其运动控制函数库中也有专门进行梯形升降速运动参数设置的函数——set_profile(int ch, double ls, double hs, double accel)。其参数定义如下: ch: 设定的轴号。 ls:?设定低速(起始速度)的值。单位为pps(脉冲/秒) hs: 设定高速(恒速段)的值。单位为pps(脉冲/秒) accel:设定加速度大小。单位为ppss(脉冲/秒/秒) 用户在调用运动指令函数时,只需指定总的脉冲数,运动控制卡上的专用运动控制芯片便按照set_profile函数设置的运动参数自动进行升降速计算,而不会占用PC机的CPU 资源。 2、用具有运动控制功能的PLC做上位控制单元——以松下FP0系列PLC为例 松下FP0系列PLC具有专用的运动控制指令,其CPU单元可自动进行图1所示的升降速计算。和MPC01系列运动控制卡相似,用户只需设置梯形速度的初速度ls、恒速hs、加速时间t和所需发的脉冲数P。运行此程序段,当PLC检测到输入端X2的一个上跳变时,便自动执行如图1所示的升降速脉冲输出功能。

86系列步进电机的种类和特点

电机招聘专家何为步进电机 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”,对于控制器发过来的每一个脉冲信号,步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步),如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率,直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用,成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制,因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型: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。

51单片机驱动步进电机的方法(详解)

51单片机驱动步进电机的方法2019.02 这款步进电机的驱动电压12V,步进角为7.5度. 一圈360 度, 需要48 个脉冲完成!!! 该步进电机有6根引线,排列次序如下:1:红色、2:红色、3:橙色、4:棕色、5:黄色、6:黑色。 采用51驱动ULN2003的方法进行驱动。 ULN2003的驱动直接用单片机系统的5V电压,可能力矩不是很大,大家可自行加大驱动电压到12V。 ;****************************************************************************** ;*************************步进电机的驱动*************************************** ; DESIGN BY BENLADN911 FOSC = 12MHz 2005.05.19

;--------------------------------------------------------------------------------- ; 步进电机的驱动信号必须为脉冲信号!!! 转动的速度和脉冲的频率成正比!!! ; 本步进电机步进角为7.5度. 一圈360 度, 需要48 个脉冲完成!!! ;--------------------------------------------------------------------------------- ; A组线圈对应P2.4 ; B组线圈对应P2.5 ; C组线圈对应P2.6 ; D组线圈对应P2.7 ; 正转次序: AB组--BC组--CD组--DA组(即一个脉冲,正转7.5 度) ;---------------------------------------------------------------------------------- ;----------------------------正转-------------------------- ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R3,#144 正转3 圈共144 脉冲 START: MOV R0,#00H START1: MOV P2,#00H MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR JZ START 对A 的判断,当A = 0 时则转到START MOV P2,A LCALL DELAY INC R0 DJNZ R3,START1 MOV P2,#00H LCALL DELAY1 ;-----------------------------反转------------------------ MOV R3,#144 反转一圈共144 个脉冲 START2: MOV P2,#00H

步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机的优缺点

交流伺服电机 优点 ⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。 ⑵定子绕组散热比较方便。 ⑶惯量小,易于提高系统的快速性。 ⑷适应于高速大力矩工作状态。 直流伺服电机 直流伺服电机特指直流有刷伺服电机——电机成本高结构复杂,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 直流伺服电机不包括直流无刷伺服电机——电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定,电机功率有局限做不大。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。 用途: 1、各类数字控制系统中的执行机构驱动。 2、需要精确控制恒定转速或需要精确控制转速变化曲线的动力驱动。 按电机惯量大小可分为: 1、小惯量直流电机——印刷电路板的自动钻孔机 2、中惯量直流电机(宽调速直流电机)——数控机床的进给系统 3、大惯量直流电机——数控机床的主轴电机 4、特种形式的低惯量直流电机 步进电机 优点

1、电机旋转的角度正比于脉冲数; 2、电机停转的时候具有最大的转矩(当绕组激磁时); 3、由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性; 4、优秀的起停和反转响应; 5、由于没有电刷,可靠性较高,因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命; 6、电机的响应仅由数字输入脉冲确定,因而可以采用开环控制,这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本; 7、仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转; 8、由于速度正比于脉冲频率,因而有比较宽的转速范围。 缺陷 1、如果控制不当容易产生共振; 2、难以运转到较高的转速; 3、难以获得较大的转矩; 4、在体积重量方面没有优势,能源利用率低; 5、超过负载时会破坏同步,高速工作时会发出振动和噪声。 综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

步进电机驱动器说明书

TB6600升级版 两相步进驱动器 使用说明书 [使用前请仔细阅读本手册,以免损坏驱动器]

目录 一、产品简介 (3) 概述 (3) 特点 (3) 二、接口和接线介绍 (3) 信号输入端 (3) 电机绕组连接 (3) 电源电压连接 (4) 状态指示 (4) 接线方式 (4) 接线要求 (5) 三、电流、细分拨码开关设定 (5) 细分设定 (5) 工作(动态)电流设定 (6) 四、机械和环境指标 (6) 使用环境及参数 (6) 机械安装图 (7) 五、电机适配 (7) 电机适配 (7) 电机接线 (8) 供电电压和输出电流的选择 (8) 五、常见问题 (9) 应用中常见问题和处理方法 (9) 六、保修条款 (10)

一、产品简介 ◆概述 TB6600升级版驱动器是一款专业的两相混合式步进电机驱动器,可适配国内外各种品牌,电流在4.0A及以下,外径39,42,57mm的四线,六线,八线两相混合式步进电机。适合各种小中型自动化设备和仪器,例如:雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、拿放装置等。在用户期望低成本、大电流运行的设备中效果特性。 ◆特点 ※信号输入:单端,脉冲/方向 ※细分可选:1/2/4/8/16/32细分 ※输出电流:0.5A-4.0A ※输入电压:9-42VDC ※静止时电流自动减半 ※可驱动4,6,8线两相、四相步进电机 ※光耦隔离信号输入,抗干扰能力强 ※具有过热、过流、欠压锁定、输入电压防反接保护等功能 ※体积小巧,方便安装 ※外部信号3.3-24V通用,无需串联电阻 二、接口和接线介绍 ◆信号输入端 PUL+ PUL-脉冲输入信号。默认脉冲上升沿有效。为了可靠响应脉冲信号,脉冲宽度应大于1.2us。 DIR+ DIR-方向输入信号,高/低电平信号,为保证电机可靠换向,方向信号应先于脉冲信号至少5us建立。电机的初始运行方向与电机绕组接线有关,互换任一相绕组(如A+、A-交换)可以改变电机初始运行方向。 ENA+ ENA-使能输入信号(脱机信号),用于使能或禁止驱动器输出。使能时,驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态,不响应步进脉冲。当不需用此功能时,使能信号端悬空即可。 ◆电机绕组连接 A+,A-电机A相绕组。 B+,B-电机B相绕组。

步进电机的选型及计算方法

步进电机选型的计算方法 步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数,因此,这里只给出比较简单的计算方法。 一、驱动模式的选择 驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。 下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间,驱动和定位时间,电机的选型基于模式图。 ●必要脉冲数的计算 必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算: 必要脉冲数= 物体移动的距离 距离电机旋转一周移动的距离 × 360 o 步进角 ●驱动脉冲速度的计算 驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。 驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。 (1)自启动运行方式 自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段,而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。 自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时,因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化,所以这种方式需要较大的加/减速力矩。 自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下: 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数[脉冲] 定位时间[秒] (2)加/减速运行方式

加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动,经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度,运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。 加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中,因为速度变化较小,所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下: 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数-启动脉冲数[Hz]×加/减速时间[秒] 定位时间[秒]-加/减速时间[秒] 二、电机力矩的简单计算示例 必要的电机力矩=(负载力矩+加/减速力矩)×安全系数 ●负载力矩的计算(TL) 负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。步进电机驱动过程中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。许多情况下我们无法得到精确的系统参数,所以下面只给出了简单的计算方法。 负载力矩可以根据下面的图表和公式来计算。 (1)滚轴丝杆驱动 ※负载力矩的计算公式: TL=[ F·PB 2πη + μ0F0PB 2π ]× 1 i [kgf·cm] ※负载力矩的估算公式: TL=m·PB 2πη × 1 i [kgf·cm] (水平方向) TL=m·PB × 1 ×2 [kgf·cm] (垂直方向)

带编码器步进电机和伺服电机之比较

带编码器步进电机和伺服电机之比较 带编码器的步进电机只是提高了一些性能,高精度定位方面是提高了,力矩方面没有得到提升,基本可以忽略,而且照样会丢步。 伺服电机是必须有编码器的,如果一个伺服电机没有编码器,这个电机不可能是伺服电机。 在高精度控制方面,伺服电机才能真正精确定位,步进的是不行的。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。 伺服电机与步进电机的性能比较 步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

slo-syn步进电机参数表

Standard 60mm Frame Size (NEMA Size 23) Features ?/SPAN> Up to 150% rated torque reserve capacity ?/SPAN> ?3% typical step accuracy ?/SPAN> Standard terminal box, encoders, and precision gearheads available ?/SPAN> Available with four, six or eight leads ?/SPAN> Customized configurations available Performance Envelope Moto r Fra me Minimum Holding Torque Rot or Iner tia Weight Maxi mum Shaft Load Minimum Residual Torque Un ip ol ar 20 on oz -in (N c m) Bipola r 20 on oz-in (Ncm) oz-i n-s (kg- cm ) Ne t* lb (k g) Ship * lb (kg) Ov er ha ng lb (k g) T h r u s t l b ( k g ) oz-in (Ncm) M06 1 M06 260 (4 2) 10 (7 75 (53) 125 (88) 0.00 17(0 .12) 0.00 34(0 .24) 1.3 (0. 57) 2.0 (0. 91) 1.5 (0.68 ) 2.5 (1.1) 15 (6. 8) 15 (6. 8) 2 5 ( 1 1 ) 1.0 (0.71) 1.4 (0.99)

步进电机的参数

步进电机的参数 电机固有步距角:它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。 步进电机的相数:是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。 保持转矩:是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。 相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数,是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。目前应用最广泛的是两相和四相,四相电机一般用作两相,五相的成本较高。 拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用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. 固有步距角: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J*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)。这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。 定位转矩(DETENT TORQUE):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),DETENT TORQUE 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DETENT TORQUE。 最大静转矩:也叫保持转矩(HOLDING TORQUE),电机在额定静态电作用下(通电),电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩,即定子锁住转子的力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。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。 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,但过份采用减小气隙,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。 最大静力矩的选择: 步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)。 步进电机的应用 步进电机的特点主要归于三个方面: 过载性好,使用在对速度和位置都有严格要求的场合;

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