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混合式步进电动机(混合式步进电动机的控制方法

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-26 17:54   点击:201  编辑:admin   手机版

1. 混合式步进电动机的控制方法

目前,步进电机的应用领域越来越广泛,在机械、电子、纺织等行业应用普遍,下面是比较常用的一些场合:

1.步进电机主要用于一些有定位要求的场合。 例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。

2.广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。 特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。

3.步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。 目前用于电脑绣花机的步进电机多数为五相混合式步进电机,目的是通过采用高相数的步进电机来减小步矩角和提高控制精度,但是采用该种方式获得的性能上的提高是有限的.而且成本也相对较高。采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。若采用反应式步进电机,在性能明显提高的同时还能大大降低产品的成本。

2. 混合式步进电机工作原理

混合式步进电机每给一次脉冲转过一个角度,脉冲频率决定转速,转速有个范围以不失步为限。这里用不到PWM。PWM通常用于驱动步进电机使得驱动电路工作在开关状态,同时又保持所需的电流平均值,以减小功耗和发热。xiaoyong_yu的回答不适合步进电机。

3. 反应式步进电机与混合式步进电机

由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多,用户在选择时应有一定的讲究,这样才能以最优的性能、最低的价格选择好自己所需的产品。选取原则(仅供参考):

1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。由于步进电机是控制类电机,所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45Nm,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围,可以考虑加配减速装置。

2、确定步进电机的最高运行转速。转速指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多参数有关,如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律是:驱动电压越高,力矩下降越慢;电机的相电流越大,力矩下降越慢。在设计方案时,应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内,当然这样说很不规范,可以参考〈矩-频特性〉。

3、根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标,再参考〈矩-频特性〉,就可以选择出适合自己的步进电机。如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置,这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出最佳方案。

4、最后还要考虑留有一定的(如50%)力矩余量和转速余量。

5、可以先选择混合式步进电机,如果由于价格因素,可以选取反应式步进电机。

6、尽量选取细分驱动器,且使驱动器工作在细分状态。

7、选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑。

8、超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器的,应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热,如果没有散热条件,而驱动器又工作在转速较低的场合(这时驱动器发热较大),可以选用带风机的90型驱动器代替。

4. 混合步进电机选型

6毫米普通螺杆螺距1毫米,配双螺母加弹簧消回差,5-5联轴器一共15元。以上用于雕刻机空载重复定位精度达到微米级。

5. 什么叫混合式步进电机

二相混合式步进电机,输出四根线。

一般为红,蓝,绿,黑,默认分别对应A+,A-,B+,B-。

如果接上去跟需要的运行方向不同,只要对调A,B两相即可。

同相区分,可以短接任易两根线,转动电机。有阻力时的两根线为同相。

6. 反应式步进电机和混合式步进电机

步进电机按结构分类:步进电动机也叫脉冲电机,包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)等。

(1)反应式步进电动机:也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。

其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。

(2)永磁式步进电动机:通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。

(3)混合式步进电动机:也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区别(但同一相的两个磁极相对,且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。

7. 步进电动机的控制方式有哪些?

可以用单片机+全集成步进电机驱动芯片来整全应用,这样比较简单,控制上很方便。

用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了 单片机根据输入来决定输出的脉冲数量,让步进电机驱动芯片转化成功率信号驱动步进电机。

因为是一个脉冲走一步的,所以输出的脉冲数还要考虑到细分数的问题,固定转动步数、角度的程序还是比较容易编。

像1.8度的步进电机,2细分时,转一圈就需要400个脉冲,转半圈只需要200个脉冲,转90度只需要100个脉冲,如此类推。...

8. 混合式步进电动机的控制方法是

1、步进电机和伺服电机的控制精度不同。

两相混合式步进电机步距角一般为1.8°,三相混合式步进电机步距角为1.2°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于带标准2500线编码器的伺服电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。

对于绝大多数用户而言,无论是机械传动精度,还是光电传感器来定位精度,都没有步进电机伺服电机的物理精度高,单方面追求电机的最高精度是没有必要的。

2、步进电机和伺服电机矩频特性不同。

步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在0~900RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为1000~3000RPM)以内,都能输出额定转矩。

3、步进电机和伺服电机运行性能不同。

步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。

9. 混合式步进电机原理

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)。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;同时您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)。   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;   混合式步进是指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。

10. 混合式步进电动机的控制方法有

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。

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