步进电机是什么?基本参数有哪些?
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在下述的内容中,小编将会对步进电机的相关消息予以报道,如果步进电机是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、步进电机
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可以
通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机的刚性是指电机对负载的扭矩输出能力,刚性越大,电机输出的扭矩越大,控制精度也会更高。如果步进电机刚性不足,容易导致负载转动不平稳或步进电机失步等问题。为了提高步进电机的刚性,可以采取以下措施:
选择合适的电机:选择适合负载的电机,根据负载特性、转速、扭矩等要求选择合适的步进电机,以确保电机输出的扭矩能够满足负载要求。
调整电流设置:通过调整驱动器的电流设置,可以增加步进电机的输出扭矩,提高电机的刚性和控制精度。但是,电流过大也容易产生过热和损坏等问题,需要根据具体情况进行调整。
优化控制算法:采用优化的控制算法,比如采用电流控制方式,可以提高步进电机的刚性和控制精度。
增加机械刚度:通过加强机械结构的刚度,如增加电机与负载间的连接件,可以有效地提高步进电机的刚性和控制精度。
总之,提高步进电机的刚性需要综合考虑电机本身特性、控制算法、驱动器设置和机械结构等多个方面。需要根据具体应用需求进行选择和优化。
二、步进电机的参数
固有步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。
定位转矩(DETENT TORQUE):电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的),DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。
最大静转矩:也叫保持转矩(HOLDING TORQUE),电机在额定静态电作用下(通电),电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩,即定子锁住转子的力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过份采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。
最大静力矩的选择:
步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)。
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