一.步進電機的概念
步進電機:步進電機也稱為智能電機,是一種將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉過一個步距角。這一線性關系,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點,使得用步進電機在速度、位置等控制領域應用的極為廣泛。步進電機在使用時,需要搭配合適的控制器及驅動器,才能發揮最佳的使用性能。
二.步進電機的分類
步進電機分為分為以下三類電機:反應式步進電機(VR)、永磁式步進電機(PM)、混合式步進電機(HB);
反應式步進電機特點:J精度高、體積大、發熱大和力矩小,屬于早期開發的步進電機,目前已逐步被市場淘汰;
永磁式步進電機特點:精度較低,力矩大,成本較低;
混合式步進電機特點:兼顧了反應式的精度高和永磁式的大力矩,成本較高,是目前最為成熟的步進電機技術。
三.步進電機的組成
下圖為混合式步進電機的組成結構:主要包括端蓋、中心軸、軸承、定轉子鐵芯、繞組絕緣部件等。
四.步進電機的常規參數
步距角:電機每接收到一個信號脈沖,對應電機軸所轉動的角度;步進電機常規步進角有0.9°、1.2°、1.8°、7.5°、15°等。
相數:電機內部,定子繞線線圈的組數;步進電機常規相數有二相、三相、四相、五相電機。
相電阻:電機內部單相繞線線圈的電阻值;
相電感:電機內部單相繞線線圈的電感值;
保持力矩:電機繞線線圈通過額定電流值,但是轉子沒有轉動,此時定子鎖緊轉子的力矩即為保持力矩。此力矩參數,為步進電機選型的重要參數之一。
定位力矩:電機沒有通過電流時,定子鎖緊轉子的力矩;
最大自啟動頻率:電機在無負載和規定電流、電壓作用下,電機與輸入信號能夠同步啟動、停止的最大頻率;
牽出力矩:在規定驅動條件下,電機在一定轉速運行時電機轉子軸所提供的最大力矩;
牽入力矩:在規定驅動條件與指定轉速條件下,電機能夠克服自身和負載慣量及外接負載直接啟動的最大力矩。
五.步進電機的應用
安防設備、打印機、自動化設備、工業機器人、醫療、舞臺燈光、車載控制系統等需要精準控制的領域。
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