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步进电机的一些知识点

步进电机的一些知识点

  • 分类:行业新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2022-01-31
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【概要描述】步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量,可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下,采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统,可以实现精确的位置和速度控制,绕组按一定的时间顺序向前或向后通电,使电机向前或向后转动,或被锁定。

步进电机的一些知识点

【概要描述】步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量,可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下,采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统,可以实现精确的位置和速度控制,绕组按一定的时间顺序向前或向后通电,使电机向前或向后转动,或被锁定。

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       步进电机是直接将电脉冲转化为机械运动的机电设备。通过控制施加到电机线圈的电脉冲的顺序、频率和数量,可以控制步进电机的转向、速度和旋转角度。在没有位置传感闭环反馈控制系统的帮助下,采用由步进电机及其匹配驱动器组成的控制简单、成本低廉的开环控制系统,可以实现精确的位置和速度控制绕组按一定的时间顺序向前或向后通电,使电机向前或向后转动,或被锁定。

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  以1.8度两相步进电机为例:当两相绕组均通电励磁时,电机输出轴将静止并锁定。保持电机锁定在额定电流的最大扭矩是保持扭矩。如果一相绕组的电流改变方向,电机将向给定方向旋转一步(1.8度)。同样,如果另一个绕组的电流改变方向,电机将向与前者相反的方向旋转一步(1.8度)。当流经线圈绕组的电流依次转为励磁时,电机会不断旋转并沿给定方向步进,运行精度很高。对于1.8度两相步进电机,旋转一次需要200步。

  两相步进电机有双极和单极两种绕组形式。

  双极电机的每相只有一个绕组线圈。当电机连续旋转时,电流应依次切换到同一线圈中的励磁,驱动电路的设计需要八个电子开关。单极电机每相有两个极性相反的绕组线圈。当电机连续旋转时,只需对同相的两个绕组线圈交替通电励磁即可。在驱动电路设计中只需要四个电子开关。在双极驱动模式下,由于每相绕组线圈100%励磁,双极驱动模式下电机的输出转矩比单极驱动模式下高40%左右。

  步进电机的特性

  1.精确的位置控制

  根据输入脉冲数,确定轴的旋转角度。位置误差非常小(小于1/10度),不会累积。

  2.精确转速

  步进电机的转速取决于输入电脉冲的频率,可以实现精确控制和方便调节。因此,它被广泛应用于运动控制的各个领域。

  3.正/反转、紧急停止和锁定功能

  电机扭矩和位置可以在整个速度范围内有效控制,包括静态扭矩。在电机锁定状态下(电机绕组中有电流,但外部没有旋转的脉冲指令输入),仍保持一定的转矩输出。

  4.低速时的精确位置控制

步进电机可以在极低的转速下平稳运行,无需齿轮箱的调节,同时可以输出较大的扭矩,避免了功率损耗和角位置偏差,降低了成本,节省了空间。

5.使用寿命更长步进电机的无刷设计保证了电机的长寿命。步进电机的寿命通常取决于轴承。


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