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<BR> 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件,是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增,在各個(gè)國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 </P><P> 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī),利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。 </P><P> 現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(PM)、混合式步進(jìn)電機(jī)(HB)和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 </P><P> 永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度 或15度; </P><P> 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進(jìn)角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 </P><P> 混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛,也是本次細(xì)分驅(qū)動方案所選用的步進(jìn)電機(jī)。 </P><P> 步進(jìn)電機(jī)的一些基本參數(shù): </P><P> 電機(jī)固有步距角: </P><P> 它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號,電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值,如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°),這個(gè)步距角可以稱之為“電機(jī)固有步距角”,它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。 </P><P> 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù): </P><P> 是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù),目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同,其步距角也不同,一般二相電機(jī)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(xì)分驅(qū)動器時(shí),用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動器,則‘相數(shù)’將變得沒有意義,用戶只需在驅(qū)動器上改變細(xì)分?jǐn)?shù),就可以改變步距角。 </P><P> 保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE): </P><P> 是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時(shí),定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一,通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)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(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一。比如,當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī),在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。 </P><P> DETENT TORQUE: </P><P> 是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE 在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式,容易使大家產(chǎn)生誤解;由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料,所以它沒有DETENT TORQUE。 <BR> <BR> 步進(jìn)電機(jī)的特征 <BR> 高精度的定位: <BR> 步進(jìn)電機(jī)最大特征即是能夠簡單的做到高精度的定位控制。以5相步進(jìn)電機(jī)為例:其定位基本單位(分辨率)為0.72°(全步級)/0.36°(半步級),是非常小的;停止定位精度誤差皆在±3分(±0.05°)以內(nèi),且無累計(jì)誤差,故可達(dá)到高精度的定位控制。(步進(jìn)電機(jī)的定位精度是取決于電機(jī)本身的機(jī)械加工精度) </P><P> 位置及速度控制: <BR> 步進(jìn)電機(jī)在輸入脈沖信號時(shí),可以依輸入的脈沖數(shù)做固定角度的回轉(zhuǎn)進(jìn)而得到靈活的角度控制(位置控制),并可得到與該脈沖信號周波數(shù)(頻率)成比例的回轉(zhuǎn)速度。 </P><P> 具定位保持力: <BR> 步進(jìn)電機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下(無脈波信號輸入時(shí)),仍具有激磁保持力,故即使不依靠機(jī)械式的剎車,也能做到停止位置的保持。 </P><P> 動作靈敏: <BR> 步進(jìn)電機(jī)因?yàn)榧铀傩阅軆?yōu)越,所以可做到瞬時(shí)起動、停止、正反轉(zhuǎn)之快速、頻繁的定位動作。 </P><P> 開回路控制、不必依賴傳感器定位: <BR> 步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單,不需要速度感應(yīng)器(ENCODER、轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī))及位置傳感器(SENSOR),就能以輸入的脈波做速度及位置的控制。也因其屬開回路控制,故最適合于短距離、高頻度、高精度之定位控制的場合下使用。 </P><P> 中低速時(shí)具備高轉(zhuǎn)矩: <BR> 步進(jìn)電機(jī)在中低速時(shí)具有較大的轉(zhuǎn)矩,故能夠較同級伺服電機(jī)提供更大的扭力輸出。 </P><P> 高信賴性: <BR> 使用步進(jìn)電機(jī)裝置與使用離合器、減速機(jī)及極限開關(guān)等其它裝置相較,步進(jìn)電機(jī)的故障及誤動作少,所以在檢查及保養(yǎng)時(shí)也較簡單容易。 <BR> 小型、高功率: <BR> 步進(jìn)電機(jī)體積小、扭力大,盡管于狹窄的空間內(nèi),仍可順利做安裝,并提供高轉(zhuǎn)矩輸出。<BR>
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