步进电机又称脉冲电动机,它是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的履行电动机,它通常用作于开环操控体系的履行设备。这些年由于计算机运用技能的迅速发展,步进电机常用于和计算机组成高精度的数字操控体系。在非超载的情况下,步进电机的转速、中止的方位等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,即给其加一个脉冲信号,其就会滚动一个步距角,这一线性联系的存在,与其只要周期性差错而无累积差错的特点,使其在速度、方位等操控领域中得到了广泛地运用。
反应式步进电机的机械特性
1.步距角及步距角精度。步距角是指给步进电机输入一个脉冲后其所转过的视点,即Ψ=360°/(KmZ),其间m为相数;Z为转子齿数;K为通电办法,全步办法K=1,半步办法K=2,通常在步进电机的参数表中给出两个步距角。与作业原理相对应的步进电机全步办法时,其步距角为30°;半步办法时,其步距角为15°。步距角精度是指步进电机在空载状况下每步转过视点与理论视点之差,通常其步距角精度小于10′。
2.静态特性。1)矩角特性:指在不改变通电状况的条件下,步进电机静转矩与失调角之间的联系,即T=-kI2sin,其间k为转矩常数;I为操控绕组电流;为失调角;2)最大静转矩:矩角特性中静转矩的最大值,即Tmax=kI2。
3.动态特性。1)矩频特性:指输出转矩与输入频率的联系。在负载转矩必定的条件下,步进电机运转频率必须小于对应的频率值,不然就会呈现失步;2)惯频特性:指滚动惯量与输入频率的联系;3)起动频率:指步进电机在股动必定负载时,不失步起动的最高频率;4)运转频率:指步进电机不失步运转的最高频率。起动时,步进电机需要满足长的时刻加快才干确保不失步,因而,在实践运用中选用的运转频率应当高于起动频率。
反应式步进电机的作业原理
以三相反应式步进电机为例。三相反应式步进电机由定子和转子两大部分组成。在定子上有三对磁极,磁极上装有励磁绕组,励磁绕组分红三相,即A、B、C。在转子上均匀分布着四个相位差为90°的转子齿,转子上不装设绕组,为硅钢片或软磁性钢片叠成的铁心。
当步进电机A相通电,B和C相不通电时,由于A相绕组发生的磁通要经过磁阻最小的途径构成闭合磁路,这么将使转子齿1、3和定子的A相对齐。当步进电机B相通电,A和C相不通电时,由于B相绕组发生的磁通要经过磁阻最小的途径构成闭合磁路,这么将使转子齿2、4和定子的B相对齐。当步进电机C相通电,A和B相不通电时,由于C相绕组发生的磁通要经过磁阻最小的途径构成闭合磁路,这么将使转子齿1、3和定子的C相对齐。
依照A-B-C-A的通电次序往复下去,则步进电机的转子将按必定速度沿逆时针方向旋转。反之,若依照A-C-B-A的通电次序往复下去,则步进电机的转子将反方向滚动。这种通电办法,称为三相单三拍办法。步进电机还可以运用三相双三拍(即AB-BC-CA-AB和AC-CB-BA-AC)和三相单、双六拍(即A-AB-B-BC-C-CA-A和A-AC-C-CB-B-BA-A)的通电办法。
由此可见,步进电机转速巨细取决于三相操控绕组通、断电源的频率,方向取决于其通电次序。当其定子上有m相励磁绕组时,其轴线别离与转子齿的轴线偏移1/m、2/m……(m-1)/m、1,其通电次序依照必定相序,步进电机就能完成正反转运转,依据这种原理,咱们就可以出产出各种相数的步进电机。
步进电机的运用
1.步进电机适用于低速场合,其最高作业转速通常在300-600r/min,可经过减速设备使其在此范围内进行作业,此刻步进电机的作业效率较高,噪声较低;
2.步进电机最佳不运用整步状况,由于整步状况时步进电机的振荡较大;
3.步进电机的标称电压值为12V时可以运用12V的驱动电源,除此之外,别的步进电机的驱动电源可以依据驱动器进行挑选;
4.步进电机拖动惯量较大的负载时,应当挑选较大机座号的步进电机;
5.步进电机请求较高速运转时,应当选用逐渐升频提速的办法。这么做的好处是:一可以使步进电机不失步;二可以使步进电机在运转中削减噪声;三可以使步进电机进步泊车的定位精度
6.步进电机请求较高精度运转时,应当选用机械减速、进步步进电机转速的办法,或选用高细分数的驱动器驱动步进电机的办法,或选用5相步进电机的办法;
7.在实践运用中,应当遵从先选步进电机再选步进电机驱动器的准则。