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永磁式步进电动机算例

来源:www.xrdq.net   时间:2023-07-15 11:09   点击:107  编辑:admin   手机版

一、永磁式步进电动机算例

步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、旁通气阀阀芯、阀座等组成,螺旋机构中的螺母和步进电机的转子制成一体。螺杆与壳体之间为滑动花键联接,使螺杆不能作旋转运动,只能沿轴向作直线运动。当步进电机转动时,螺母带动螺杆作轴向移动,步进电机转子每转动一圈,就使螺杆移动一个螺距,螺杆上固定着阀芯,螺杆向前或向后移动时,带动阀芯关小或开大旁通气阀。电脑通过控制步进电机的转动方向和转角,就可控制螺杆的移动方向和移动距离,从而达到控制旁爱气阀开度,调整怠速进气量的目的。

步进电机是一种可由脉冲电信号来控制转角和转动方向的电机,有多种类型,常见的是永磁型步进电机和可变磁阻型步进电机。

脉冲线性电磁阀式怠速控制阀结构与工作原理是怎样的?

这种怠速控制阀是用一个脉冲电磁阀来控制旁通气道的进气量,脉冲电磁阀与普通电磁阀的结构基本相同,由电磁线圈、固定衔铁、活动衔铁、阀芯、阀座等组成。当电磁线圈通电时,产生磁力,活动衔铁被吸向右边,靠向固定衔铁和阀芯在回位弹簧的作用下左移,关闭旁通气道。发动机怠速运转时,脉冲电磁阀接受来自电脑的固定频率的脉冲电流,不断反复地开启和关闭旁通气道。电脑利用改变每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比率(称为占空比,变化范围为0—100%),改变电磁阀、开启和关闭的时间比率,来控制旁通气道的进气量,当怠速过低时,电脑自动提高脉冲电流的占空比,增加进气量;反之,当怠速过高时,降低占空比,减少怠速进气量

二、永磁式步进电动机的优点不包括

步进电机是一种将

电脉冲

转化为

角位移

的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个

脉冲信 号

,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的

角度

(及步进角)。也是由于这个原因,我们可以通过

控制

单片机,PLC,控制器等

发出的脉冲个数

来控制

角位移量

,从而达到

准确定位

的目的;也可以通过控

制脉冲频率

来控制电机转动的

速度和加速度

,从而达到

调速

的目的。步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。具体来说,永磁式步进一般为

两相

,转矩和体积较小,步进角一般为 7.5度或15度;反应式步进一般为

三相

,可实现大转矩输出,步进角一般为 1.5 度,但噪声和振动都很大。在欧美 等发达国家 80 年代已被淘汰; 混合式步进就是混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而 五相步进角一般为 0.72 度。这种步进电机的应用最为广泛。一般步进电机的精度为

步进角的 3-5%

,且不累积。这里有一个问题,就是细分驱动器的细分数是否能代表精度呢?步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术,其

主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动

,而提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角为 1.8° 的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为 4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲 0.45°,电机的精度能否达到或接近 0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因 素。细分数越大精度越难控制。———————————————————————————————————————————传统步进电机的

精度

由电机的

相数

驱动器细分

决定。例如5相电机的精度大于3相,3相大于2相;高细分驱动器的精度大于低细分驱动器,但是由于细分技术属于对电流的梯级方式控制,所以提升精度不仅有极限,而且在高细分时往往只有分辨率而没有精度。还有一种方法就是采用闭环步进电机,它的精度不取决于电机的相数,而取决于

电机的编码器精度。

在工作的时候,根据安装在电机轴上的编码器

实时反馈

当前的指令输出信号,指令输入信号与实际输出信号比较产生位置偏差,然后输入给控制系统进行位置补偿控制,实时纠正电机轴的位置偏差,从而可以实现步进电机不丢步。

三、永磁式步进电动机一般为

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

四、永磁式步进电动机的特点是什么?

步进电机按转子类型分可以分:永磁式、反应式和混合式;

步进电机按相数分可以分:两相、三相、五相;

按出线方式:两相步进电机分:四线制、六线制、八线制;三相步进电机分:三线制和六线制;

按绕组接线方式分:两相步进电机分:单极性、串联和并联;三相步进电机分:三角形和星形;

按控制方式分:单极性和双接线;

驱动器按控制方式分:专用芯片、模拟式、数字式;

驱动器按控制回路分:单极性和双极性。

五、永磁式步进电动机的特点

个人理解,永磁同步电机和直流无刷电机的极对数一般较少,而永磁步进电机为了提高开环定位精度和增大低速力矩,设计极对数较多(一般为50对极),这也导致了其反电势大,导致电流衰减快,从而导致力矩衰减大。

而力矩衰减在直流无刷电机和永磁同步电机中几乎忽略的(额定转速内)。永磁同步电机和直流无刷电机的却别在于控制方式上,我觉得本体上区别不大,永磁同步电机一般是采用高线束编码器做高精度,直流无刷电机一般采用低线束编码器加上霍尔传感器做一般精度伺服,但是转速范围大。

至于相数,永磁步进电机一般有两相、三相和五相,两相是用的最多的;永磁同步电机和直流无刷电机一般是三相。

六、永磁式步进电动机恒流电机怎么调

充磁方法:

1、恒流充磁(低压大容量电容放电),适合矫顽力低的磁铁,如铁氧体磁铁的磁铁,如钕铁硼磁铁。

2、脉冲充磁(高压小容量电容放电),适合矫顽力高的磁铁,如铁氧体磁铁。

充磁原理:

1、恒流充磁机工作原理:在线圈中通过恒流的直流电,使线圈产生恒定磁场。适合于低矫顽力永磁材料的充磁。

2、脉冲充磁机工作原理:在线圈中通过瞬间的脉冲大电流,使线圈产生短暂的超强磁场。适合于高矫顽力永磁材料或复杂多极充磁的场合。

广泛使用于永磁材料生产和应用企业,适合于各类永磁材料零件及部件的磁化,如:铝镍钴系列、铁氧体系列、稀土永磁系列等,具有高效、可靠的特点。设备对工作场地电源配置无特殊要求,使用方便灵活。

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