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混合式步进电动机有什么特点?

来源:www.xrdq.net   时间:2023-07-15 08:09   点击:186  编辑:admin   手机版

一、混合式步进电动机有什么特点?

答:

区别在于输出力矩:

1、42步进电机是指安装机座尺寸是42mm的步进电机,其最大输出力矩是0.5NM;

2、57步进电机是指安装机座尺寸是57mm的步进电机,其最大输出力矩是3.0NM。

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

扩展资料:

步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为以下三类:开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。

1、反应式

定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。

2、永磁式

永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。

3、混合式

混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。

按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。

该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

二、四相混合式步进电机

反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。

  1、结构:电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,

  2、旋转: 如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。 如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。 由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。 不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。

  3、力矩: 电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比

  

  其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积 F与L*D*Br成正比 L为铁芯有效长度,D为转子直径 Br=N·I/RN·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密 成正比(只考虑线性状态)因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。

三、混合式步进电机工作原理

混合式步进电机三根线区分的方法:

两相有4线、6线、8线;三相有3线、6线;五相有5线、10线。 二相混合式步进电机由定子和转子两部分组成。常见的定子有8个极或4个极,极面上均匀分布一定数量的小齿;极上线圈能以两个方向通电。它的转子也由圆周上均布一定数量小齿的两块齿片等组成。这两块齿片相互错开半个齿距。两块齿片中间夹有一只轴向充磁的环形永久磁钢。 五相混合式步进电机适合各种小型自动化设备和仪器,例如:气动打标机、贴标、割字机、激光打标机、绘图仪、型雕刻机、数控机床、拿放装置等在用户期望低振动、小噪声、高精度、高速度的小型设备中效果特佳。

四、混合式步进电动机具有机械式阻尼器

1. 检查电机电压:电机的电压可能过低,导致其低速振动和噪音增加。确保电机正常工作所需的电压已达到或超过电机运行所需的电压。

2. 检查步进电机驱动器:步进电机驱动器可能出现故障或有问题。如果检测到驱动器问题,立刻更换或进行修理。

3. 检查电机电缆:电机电缆可能受损或出现故障,导致低速振动和噪音增加。检查电缆是否正常连接,并使用正确的电缆来避免噪音和振动。

4. 检查电机基座:电机基座可能不稳定或松动,导致低速振动和噪音增加。检查电机基座是否牢固稳定,并且确保电机正确安装在基座上。

5. 检查机械负载:机械负载不平衡或不正确安装可能导致低速振动和噪音增加。调整机械负载,以确保其平衡和正确安装,并尽可能减少机械摩擦和滑动。

五、混合式步进电机

答:失步原因是,是在运行当中有地方出现打滑,是轨道表面可能有油物造成的。

六、两相混合式步进电机

不大于2%才算正常

步进电机每相之间的电阻值不一样是由于绕线方式和绕线的松紧程度不一样造成的。用万用表量的话,每相之间的电阻误差在0.1-0.2欧姆以内均属正常。

七、混合式步进电动机选择

需要考虑以下几个方面:

1. 额定扭矩:根据实际负载需求选择合适的额定扭矩,一般可以根据传动比计算出所需的减速器额定扭矩。

2. 传动比:选择合适的传动比,将步进电机高速低扭矩的特性转换为低速高扭矩的输出特性。传动比越大,输出扭矩就越大,但也会带来更大的惯性和阻力,需要根据具体应用情况进行平衡。

3. 输出转速:根据实际需要确定减速器的输出转速,一般根据步进电机的最大许可转速和实际负载需求进行选择,确保转速达到要求并有一定的余量。

4. 精度要求:根据实际应用需求,选择相应的精度等级,以确保系统稳定性和精度要求。

5. 动态响应:根据应用场景需要考虑系统的动态响应特性,包括加速度、惯性、阻尼等,以确保系统的稳定性和动态响应性能。

6. 环境因素:考虑环境中的温度、湿度、噪声等因素对减速器的影响,选择合适的密封方式和材质。

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