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步進電機(續(xù))

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發(fā)表于 2013-9-6 18:41:45 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
電機體積越小,則共振區(qū)向上偏移,反之亦然,為使電機輸出電矩大,不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低,一般工作點均應偏移共振區(qū)較多。
  8、電機正反轉控制: 當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或()時為正轉,通電時序為DA-CD-BC-AB或()時為反轉。
步進電機的一些基本參數(shù)
電機固有步距角
  它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號,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。
  通常步進電機步距角β的一般計算按下式計算。
  β=360°/(Z?m?K)
  式中 β―步進電機的步距角;
  Z―轉子齒數(shù);
  m―步進電動機的相數(shù);
  K―控制系數(shù),是拍數(shù)與相數(shù)的比例系數(shù)
步進電機的相數(shù)
  是指電機內部的線圈組數(shù),目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數(shù)不同,其步距角也不同,一般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(shù)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(shù)’將變得沒有意義,用戶只需在驅動器上改變細分數(shù),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(shù)之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由于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(shù)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(tǒng)一的翻譯方式,容易使大家產生誤解;由于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于失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決于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,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。
  步進電機有一個技術參數(shù):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沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)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,脈沖頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然后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(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)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。
步進電機小知識
什么是步進電機
  步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(及步進角)。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時您可以通過控制脈沖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。
步進電機分哪幾種
  步進電機分三種:永磁式(PM) ,反應式(VR)和混合式(HB)永磁式步進一般為兩相,轉矩和體積較小,步進角一般為7.5度 或15度;反應式步進一般為三相,可實現(xiàn)大轉矩輸出,步進角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。
什么是保持轉矩(HOLDING TORQUE)
  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(shù)之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由于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(shù)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。
什么是DETENT TORQUE
  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(tǒng)一的翻譯方式,容易使大家產生誤解;由于反應式步進電機的轉子不是永磁材料,所以它沒有DETENT TORQUE。
步進電機精度為多少?是否累積
  一般步進電機的精度為步進角的3-5%,且不累積。
步進電機的外表溫度允許達到多少
  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于失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決于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。
為什么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。
為什么步進電機高于一定速度就無法啟動
  步進電機有一個技術參數(shù):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沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)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,脈沖頻率應該有加速過程,即啟動頻率較低,然后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)。
如何克服兩相混合式步進電機的振動和噪聲
  步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點,一般可采用以下方案來克服:
  A.如步進電機正好工作在共振區(qū),可通過改變減速比等機械傳動避開共振區(qū);
  B.采用帶有細分功能的驅動器,這是最常用的、最簡便的方法;
  C.換成步距角更小的步進電機,如三相或五相步進電機;
  D.換成交流伺服電機,幾乎可以完全克服震動和噪聲,但成本較高;
  E.在電機軸上加磁性阻尼器,市場上已有這種產品,但機械結構改變較大。
細分驅動器的細分數(shù)是否能代表精度
  步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術(請參考有關文獻),其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動,提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對于步進角為1.8°的兩相混合式步進電機,如果細分驅動器的細分數(shù)設置為4,那么電機的運轉分辨率為每個脈沖0.45°,電機的精度能否達到或接近0.45°,還取決于細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大;細分數(shù)越大精度越難控制。
串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別
  四相混合式步進電機與驅動器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別?
  四相混合式步進電機一般由兩相驅動器來驅動,因此,連接時可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機轉速較低的場合使用,此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍,因而電機發(fā)熱??;并聯(lián)接法一般在電機轉速較高的場合使用(又稱高速接法),所需要的驅動器輸出電流為電機相電流的1.4倍,因而電機發(fā)熱較大。
如何確定步進電機驅動器的直流供電電源
  A.電壓的確定
  混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12~48VDC),電源電壓通常根據(jù)電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快,那么電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅動器。
  B.電流的確定
  供電電源電流一般根據(jù)驅動器的輸出相電流I來確定。如果采用線性電源,電源電流一般可取I的1.1~1.3倍;如果采用開關電源,電源電流一般可取I 的1.5~2.0倍。
混合式步進電機驅動器的脫機信號FREE使用
  當脫機信號FREE為低電平時,驅動器輸出到電機的電流被切斷,電機轉子處于自由狀態(tài)(脫機狀態(tài))。在有些自動化設備中,如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸(手動方式),就可以將FREE信號置低,使電機脫機,進行手動操作或調節(jié)。手動完成后,再將FREE信號置高,以繼續(xù)自動控制。
如何調整兩相步進電機通電轉動方向
  只需將電機與驅動器接線的A+和A-(或者B+和B-)對調即可。
步進電機的主要特性
  1 步進電機必須加驅動才可以運轉, 驅動信號必須為脈沖信號,沒有脈沖的時候, 步進電機靜止, 如
  果加入適當?shù)拿}沖信號, 就會以一定的角度(稱為步角)轉動。轉動的速度和脈沖的頻率成正比。
  2 騰龍版步進電機的步進角度為7.5 度,一圈360 度, 需要48 個脈沖完成。
  3 步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。
  4 改變脈沖的順序, 可以方便的改變轉動的方向。
  因此,目前打印機,

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發(fā)表于 2013-9-6 18:52:36 | 只看該作者
本帖最后由 阿勇 于 2013-9-6 18:54 編輯

不知道版主對步機電機的驅動有么有研究,其實我對步機電機挺感興趣的。也在搞單片機驅動步機電機,還沒入門,很想把它用在縫紉機的 改裝上版主有興趣一同聊聊啊
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