步进电机调速原理 主要运用场合 什么情况下使用减速步进电机?
时间:2017-05-22 11:07 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 步进电机主要按一定的给电规律，给对应的绕组响应的电信号，电机将按一定的方向运行，而且每改变一次电信号电机将运行一步，如果连续给出响应电信号，电机将连续运行，只要改变电信号的频率，将获得不同的运行速度。如果用步进电机调速时，只要改变控制器的输出脉冲的频率，就可以实现步进电机的调速。也有厂家推出了内部集成有脉冲发生器的步进驱动器，用户只需输入模拟电信号或通过电位器即可实现步进电机的调速，如英纳仕推出的EZD系列产品。 通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。 步进电机主要运用场合 目前用于电脑绣花机中的步进电机多数为三相混合式步进电机，并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质，减少转矩波动，抑制振荡，降低噪音，提高步矩分辨率。 第一、步进电机主要用于一些有定位要求的场合，例如：线切割的工作台拖动，植毛机工作台(毛孔定位)，包装机(定长度)，基本上涉及到定位的场合都用得到。 第二、广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域，特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合 。 第三、步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用，这类步进电机的特点是保持转矩不高，频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低 。 总的来说，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。 什么情况下使用减速步进电机? 什么情况下使用减速步进电机? 步进电机切换定子相电流的频率，如改进步进电机驱动电路的输入脉冲，使其变成低速运动。低速步进电机在等待步进指令时，转子处于停止状态，在低速步进时，速度波动会很大，此时如改为高速运行，就能解决速度波动问题，但转矩又会不足。 即低速会转矩波动，而高速又会转矩不足。在三相混合式步进电机得到广泛应用以前，会有需要步进电机低速运行的设备厂商仅仅为了低速平稳而使用减速步进电机。随着步进电机驱动器细分技术的成熟和三相混合式步进电机良好的低速平稳性，现在已经不再需要为了低速运行而使用减速步进电机了。 变频电机如何调速 在很多应用场合由于安装空间或成本的限制无法使用大功率步进电机 步进电机的输出轴采用直驱负载的方式，当负载惯量很大时，会出现加速转矩不足的现象，这个问题使用减速步进电机就可以迎刃而解。 希望低速大转矩制动器的情况。 以上情形应考虑使用减速器。步进电机使用的减速器，要求齿隙小、耐冲击、齿面强度高。 步进电机选型几大误区 1.两相步进电机、三相步进电机与两相电220伏、三相电380伏之间的误区 步进电机按照内部构造不同，可以分为两相步进电机、三相步进电机、五相步进电机，由于五相步进电机成本高，市场上很少出现，所以常用的就是两相步进电机和三相步进电机。很多客户刚接触步进，经常会误认为两相步进电机就是220伏供电，三相步进电机就是380伏供电，其实是错误的。我们说的两相三相步进电机是根据步进电机内部构造极对数来命名区分的，与220伏380伏供电没有任何关系。 2.步进电机功率与扭矩之间的误区 步进电机一般在较大范围内调速使用，通常只用力矩来衡量，而且速度越快力矩就会越小，其功率是变化的，所以步进电机没有功率这一说法，只说保持转矩，有些客户为了取代以往的普通的电机，想选个和以前大约差不多的功率的电机，这里有这样一个大约的公式。 力矩与功率换算如下： ∵P=Ω.M Ω=2П.n/60 ∴P=2П.n.M/60，≈n.M/10 功率≈转速*转矩/10 其中P为功率，单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n为每分钟转速，M为力矩，单位为N.m。 3.步进电机供电的误区 步进电机如果正常运转，必须与步进电机驱动器和发脉冲的控制器同时使用，而步进电机是不需要直接接电源的，步进电机的出线直接和驱动器连接，我们通常所说的供电电压是指给驱动器的供电电压，有很多客户希望直接用220V的电压来供电，方便快捷，但是不是所有步进电机都能实现，一般三相大功率的110步进电机所配驱动器MA-3208是可以直接220V供电的，其余的小功率的电机驱动器都是要配一个开关电源或者变压器的。 4.步进电机命名的误区 目前国内步进电机的命名方式可谓多种多样，没有一个统一的国标，各个厂家都以自己的方式命名，有很多客户直接会问有没有什么什么型号的步进电机，如果想找到一模一样命名方式的电机替代，只有找原厂家。其实各个厂家步进电机都是一样的，只是名字不同，我们只要抓住关键参数，法兰边长，保持转矩，电机机身长度，步距角就可以确定可以替代的电机了。 5.步进电机基本步距角与细分之间的误区 步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术，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。细分后电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。(两相步进电机的基本步距角是1.8°，即一个脉冲走1.8°，如果没有细分，则是200个脉冲走一圈360°，细分是通过驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关，如果是10细分，则发一个脉冲电机走0.18°，即2000个脉冲走一圈360°，电机的精度能否达到或接近0.18°，还取决于细分驱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。以次类推。三相步进电机的基本步距角是1.2°，即一个脉冲走1.2°，如果没有细分，则是300个脉冲走一圈360°，如果是10细分，则发一个脉冲，电机走0.12°，即3000个脉冲走一圈360°，以次类推。 (责任编辑：admin) |