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步進電機的一些知識點
閱讀:337 發布時間:2022-12-25步進電機是直接將電脈沖轉化為機械運動的機電設備。通過控制施加到電機線圈的電脈沖的順序、頻率和數量,可以控制步進電機的轉向、速度和旋轉角度。在沒有位置傳感閉環反饋控制系統的幫助下,采用由步進電機及其匹配驅動器組成的控制簡單、成本低廉的開環控制系統,可以實現精確的位置和速度控制,繞組按一定的時間順序向前或向后通電,使電機向前或向后轉動,或被鎖定。
以1.8度兩相步進電機為例:當兩相繞組均通電勵磁時,電機輸出軸將靜止并鎖定。保持電機鎖定在額定電流的扭矩是保持扭矩。如果一相繞組的電流改變方向,電機將向給定方向旋轉一步(1.8度)。同樣,如果另一個繞組的電流改變方向,電機將向與前者相反的方向旋轉一步(1.8度)。當流經線圈繞組的電流依次轉為勵磁時,電機會不斷旋轉并沿給定方向步進,運行精度很高。對于1.8度兩相步進電機,旋轉一次需要200步。
兩相步進電機有雙極和單極兩種繞組形式。
雙極電機的每相只有一個繞組線圈。當電機連續旋轉時,電流應依次切換到同一線圈中的勵磁,驅動電路的設計需要八個電子開關。單極電機每相有兩個極性相反的繞組線圈。當電機連續旋轉時,只需對同相的兩個繞組線圈交替通電勵磁即可。在驅動電路設計中只需要四個電子開關。在雙極驅動模式下,由于每相繞組線圈99%勵磁,雙極驅動模式下電機的輸出轉矩比單極驅動模式下高40%左右。
步進電機的特性:
1.精確的位置控制
根據輸入脈沖數,確定軸的旋轉角度。位置誤差非常小(小于1/10度),不會累積。
2.精確轉速
步進電機的轉速取決于輸入電脈沖的頻率,可以實現精確控制和方便調節。因此,它被廣泛應用于運動控制的各個領域。
3.正/反轉、緊急停止和鎖定功能
電機扭矩和位置可以在整個速度范圍內有效控制,包括靜態扭矩。在電機鎖定狀態下(電機繞組中有電流,但外部沒有旋轉的脈沖指令輸入),仍保持一定的轉矩輸出。
4.低速時的精確位置控制
步進電機可以在極低的轉速下平穩運行,無需齒輪箱的調節,同時可以輸出較大的扭矩,避免了功率損耗和角位置偏差,降低了成本,節省了空間。
5.使用壽命更長。步進電機的無刷設計保證了電機的長壽命。步進電機的壽命通常取決于軸承。