步進電機的優(yōu)缺點有哪些
步進電機是將電脈沖信號轉換為角位移或線位移的開環(huán)控制電機,也稱為脈沖電機。在非過載情況下,電機的轉速和停止位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),不受負載變化的影響。當步進驅動器接收到脈沖信號時,它可以驅動步進電機在設定的方向上旋轉一個固定的角度。
步進電機的旋轉以固定的角度步進運行。可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制角位移,從而達到準確定位的目的。同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機旋轉的速度和加速度,從而達到調速的目的。步進電機主要用于數(shù)字計算機、打印機、繪圖儀和磁盤的外圍設備。
步進電機的位置和速度信號不反饋給控制系統(tǒng)。如果電機的位置和速度信號反饋到控制系統(tǒng),那么它屬于伺服電機。與伺服電機相比,步進電機的控制相對簡單,但不適合精度要求高的場合。
步進電機的優(yōu)缺點非常突出。優(yōu)點集中在控制簡單和精度高。缺點是噪音、振動和效率。無累積誤差,結構簡單,使用維護方便,制造成本低。步進電機驅動負載慣性能力大,適用于中小型機床和對速度精度要求較低的地方。缺點是效率低,熱量高,有時會“不合拍”。步進電機的優(yōu)點和缺點如下。
優(yōu)點:
1.通過向電機輸入脈沖信號,易于控制電機運行;
2.不需要反饋電路來返回轉軸的位置和速度信息(開環(huán)控制);
3.因為沒有接觸刷,所以實現(xiàn)了更高的可靠性。
缺點:
1.需要脈沖信號輸出電路;
2.當控制不當時,可能會發(fā)生同步丟失;
3.產生熱量是因為轉軸停止后電流依然存在。
在相同電流和相同轉矩輸出的情況下,單極步進電機的線圈數(shù)量是雙極步進電機的兩倍,成本較高,控制電路結構也不同。目前市場上流行的大多是雙極步進電機。
混合式步進電機結合了電抗式和永磁式的優(yōu)點。定子上有許多相繞組,轉子上有永磁材料,轉子和定子上有許多小齒,以提高步進精度。其特點是輸出扭矩大、動態(tài)性能好、步距角小,但結構復雜,成本相對較高。步進電機由脈沖信號控制,每次輸入脈沖信號,步進電機就向前運動。步進電機旋轉的步距角是基于電機結構通過等比例控制產生的。如果控制電路的細分控制不變,那么步進旋轉的步距角理論上是一個固定的角度。在實際工作中,電機轉動的步距角會有微小的差異,這主要是電機結構固定的誤差造成的,這種誤差不會累積。
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