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淺析步進電機驅動的設計原理

信息發布來源:直線步進電機供應商振合機電

步進電機是一種用來操控用的特殊電機,它的旋轉是以固定的視點(稱為"步距角")一步一步作業的,其特點是沒有堆集差錯(精度為100%),所以廣泛應用于各種開環操控。步進電機的作業要有一電子設備進行驅動,這種設備即是步進電機驅動器,它是把操控系統宣布的脈沖信號轉化為步進電機的角位移,或者說:操控系統每發一個脈沖信號,經過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以,操控步進脈沖信號的頻率,能夠對電機準確調速;操控步進脈沖的個數,能夠對電機準確定位意圖。步進電機經過細分驅動器的驅動,其步距角變小了,如驅動器作業在10細分狀況時,其步距角只為‘電機固有步距角‘的十分之一,也即是說:‘當驅動器作業在不細分的整步狀況時,操控系統每發一個步進脈沖,電機滾動1.8°;而用細分驅動器作業在10細分狀況時,電機只滾動了0.18°,這即是細分的基本概念。細分功能徹底是由驅動器靠準確操控電機的相電流所產生,與電機無關。驅動器細分后的首要長處為:徹底消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的僅有路徑,如果您的步進電機有時要在共振區作業(如走圓弧),挑選細分驅動器是僅有的挑選。進步了電機的輸出轉矩。尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時進步約30-40%。進步了電機的分辨率。因為減小了步距角、進步了步距的均勻度,‘進步電機的分辨率‘是顯而易見的。以上是步進電機的基本原理,接下來,關于步進電機驅動的規劃、選型實戰經驗進行總結:挑選堅持轉矩(HOLDINGTORQUE)堅持轉矩也叫靜力矩,是指步進電機通電但沒有滾動時,定子鎖住轉子的力矩。因為步進電機低速作業時的力矩接近堅持轉矩,而步進電機的力矩跟著速度的增大而疾速衰減,輸出功率也隨速度的增大而改動,所以說堅持轉矩是衡量步進電機負載才能最重要的參數之一。比方,一般不加闡明地講到1N.m的步進電機,能夠理解為堅持轉矩是1N.m。挑選相數兩相步進電機本錢低,步距角起碼1.8度,低速時的轟動較大,高速時力矩下降快,適用于高速且對精度和平穩性需求不高的場合;三相步進電機步距角起碼1.5度,振蕩比兩相步進電機小,低速功能好于兩相步進電機,最高速度比兩相步進電機高百分之30至50,適用于高速且對精度和平穩性需求較高的場合;5相步進電機步距角更小,低速功能好于3相步進電機,但本錢偏高,適用于中低速段且對精度和平穩性需求較高的場合。挑選步進電機應遵循先選電機后選驅動器準則,先清晰負載特性,再經過對比不一樣類型步進電機的靜力矩和矩頻曲線,找到與負載特性最匹配的步進電機;精度需求高時,應選用機械減速設備,以使電機作業在功率最高、噪音最低的狀況;避免使電機作業在振蕩區,如若必須則經過改動電壓、電流或增加阻尼的辦法解決;電源電壓方面,主張57電機選用直流24V-36V、86電機選用直流46V、110電機選用高于直流80V;大滾動慣量負載應挑選機座號較大的電機;大慣量負載、作業轉速較高時,電機而應選用逐漸升頻提速,以避免電機失步、削減噪音、進步停轉時的定位精度;鑒于步進電機力矩一般在40Nm以下,超出此力矩規模,且作業速度大于1000RPM時,即應思考挑選步進電機,一般溝通步進電機可正常作業于3000RPM,直流步進電機可可正常作業于10000RPM。挑選步進電機驅動器和細分數最好不挑選整步狀況,因為整步狀況時振蕩較大;盡量挑選小電流、大電感、低電壓的驅動器;配用大于作業電流的驅動器、在需要低振蕩或高精度時配用細分型驅動器、關于大轉矩電機配用高電壓型驅動器,以取得良好的高速功能;在電機實踐使用轉速一般較高且對精度和平穩性需求不高的場合,不用挑選高細分數驅動器,以便節省本錢;在電機實踐使用轉速一般很低的條件下,應選用較大細分數,以保證作業平滑,削減振蕩和噪音;總歸,在挑選細分數時,應綜合思考電機的實踐作業速度、負載力矩規模、減速器設置情況、精度需求、振蕩和噪音需求等。

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