步進電動機有哪幾種?
步進電機分類有哪些?
步進電機在構造上有三種主要類型:反應式(Variable Reluctance,VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
反應式:定子上有繞組、轉子由軟磁材料組成。結構簡單、成本低、步距角小,可達1.2°、但動態性能差、效率低、發熱大,可靠性難保證。
永磁式:永磁式步進電機的轉子用永磁材料製成,轉子的極數與定子的極數相同。其特點是動態性能好、輸出力矩大,但這種電機精度差,步矩角大(一般為7.5°或15°)。
混合式:混合式步進電機綜合了反應式和永磁式的優點,其定子上有多相繞組、轉子上採用永磁材料,轉子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態性能好,步距角小,但結構複雜、成本相對較高。
按定子上繞組來分,共有二相、三相和五相等系列。最受歡迎的是兩相混合式步進電機,約佔97%以上的市場份額,其原因是性價比高,配上細分驅動器後效果良好。該種電機的基本步距角為1.8°/步,配上半步驅動器後,步距角減少為0.9°,配上細分驅動器後其步距角可細分達256倍(0.007°/微步)。由於摩擦力和製造精度等原因,實際控制精度略低。同一步進電機可配不同細分的驅動器以改變精度和效果。
步進電機分哪幾種?
3種,現在常用的是混合式步進電機,分別是“反應式”“永磁”“混合式”
常用的4相步進電機有哪些型號 15分
常用的4相步進電機的型號:28BYJ-48-12V ,20BYJ46,20BYJ01等
步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制膽衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。
步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。
雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機並不能像普通的直流電機,交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。步進電機作為執行元件,是機電一體化的關鍵產品之一,廣泛應用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展,步進電機的需求量與日俱增,在各個國民經濟領域都有應用。
步進電機重要的技術參數有哪些?
步進電機的工作原理
一、前言
步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈衝信號,電機則轉過一個步距角。這一線性關係的存在,加上步進電機只有週期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。
雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機並不能象普通的直流電機,交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈衝信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。
目前,生產步進電機的廠家的確不少,但具有專業技術人員,能夠自行開發,研製的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設備都沒有。僅僅處於一種盲目的仿製階段。這就給用戶在產品選型、使用中造成許多麻煩。籤於上述情況,我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。
二、感應子式步進電機工作原理
(一)反應式步進電機原理
由於反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。
1、結構:
電機轉子均勻分佈著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A’與齒5相對齊,(A’就是A,齒5就是齒1)
2、旋轉:
如A相通電,B,C相不通電時,由於磁場作用,齒1與A對齊,(轉子不受任何力以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應與B對齊,此時轉子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通電,A,B相不通電,齒3應與C對齊,此時轉子又向右移過1/3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉子又向右移過1/3て這樣經過A、B、C、A分別通電狀態,齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉子向右轉過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機就每步(每脈衝)1/3て,向右旋轉。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉。
由此可見:電機的位置和速度由導電次數(脈衝數)和頻率成一一對應關係。而方向由導電順序決定。
不過,出於對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往採用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導電狀態,這樣將原來每步1/3て改變為1/6て。甚至於通過二相電流不同的組合,使其1/3て變為1/12て,1/24て,這就是電機細分驅動的基本理論依據。
不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。並且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制——這是步進電機旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以製造任何相的步進電機,出於成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩:
電機一旦通電,在定轉子間將產生磁場(磁通量Ф)當轉子與定子錯開一定角度產生力F與(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導磁面積 F與L*D*Br成正比L為鐵芯有效長度,D為轉子......
步進電機參數及其特點有哪些?
步進電機的一些基本參數:
電機固有步距角:
它表示控制系統每發一個步進脈衝信號,電機所轉動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值,如86BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°),這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’,它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅動器有關。
步進電機的相數:
是指電機內部的線圈組數,目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同,其步距角也不同,一鄲二相電機的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72° 。在沒有細分驅動器時,用戶主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅動器,則‘相數’將變得沒有意義,用戶只需在驅動器上改變細分數,就可以改變步距角。
保持轉矩(HOLDING TORQUE):
是指步進電機通電但沒有轉動時,定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的參數之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的參數之一。比如,當人們說2N.m的步進電機,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機。
DETENT TORQUE:
是指步進電機沒有通電的情況下,定子鎖住轉子的力矩。DETENT TORQUE 在國內沒有統一的翻譯方式,容易使大家產生誤解;由於反應式步進電機的轉子不是永磁材料,所以它沒有DETENT TORQUE。
步進電機的一些特點:
1.一般步進電機的精度為步進角的3-5%,且不累積。
2.步進電機外表允許的最高溫度。
步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至於失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
3.步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。
當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。
4.步進電機低速時可以正常運轉,但若高於一定速度就無法啟動,並伴有嘯叫聲。
步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈衝頻率,如果脈衝頻率高於該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動,脈衝頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然後按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。
步進電動機以其顯著的特點,在數字化製造時代發揮著重大的用途。伴隨著不同的數字化技術的發展以及步進電機本身技術的提高,步進電機將會在更多的領域得到應用。
題庫常用的步進電動機的性能指標有哪些?其含義是什麼
①步距角和靜態步距誤差。 步進電機每步的轉角稱為步距角α。α=360/(mZQ),m:定子相數;Z:轉子齒數;Q:拍數相數比。 步距誤差:在一週內各步誤差最大值。
②輸出扭矩:指與步進電機的各種轉速相對應的輸出扭矩。
③最高啟動、停止脈衝頻率:步進電機所能接受的正確啟動、停止的指令脈衝系列的最高頻率,稱為最高啟動、停止脈衝頻率。
④連續運動的最高工作頻率:步進電機連續運行時所能接受的最高控制頻率稱為最高連續工作頻率或最高工作頻率。 ⑤步進運行和低頻振盪:輸入脈衝頻率較低,在第二步走之前第一步已經走完,即步進運行。步進電機在運行中存在著振盪,它有一個固有頻率1f,當輸入脈衝頻率1ff時就會產生共振,使步進電機振盪。
目前國內知名的步進電機驅動器有哪些?
國內知名的步進電機驅動器有鳴志、雷賽、研控、斯達特、英納仕、白山、運控、漢德保,還是挺多的。
步進電動機有哪些技術指標 吳朝霞 答案
步進驅動系統其實也是一種伺服系統,只是控制方式是開環控制,不像交流伺服是閉環控制,存在可能丟步,但主要在選擇步進電機時,做好電機選型,在實際設備運行中不會發生丟步,但步進驅動系統的成本非常低,只有伺服系統的1/4——1/3。而且步進電機控制方案也得到非常快的發展,如INAS的EZS系列產品也採用閉環控制,高速性能得到大幅改進,而且在停機時無伺服的整定問題。