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步进电动机角速度怎么确定(步进电机角加速度

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-27 12:48   点击:159  编辑:admin   手机版

1. 步进电机角加速度

定子相数、转子齿数和通电方式决定

步进电机的步距角α是反映步进电机绕组的通电状态每改变一次,转子转过的角度。步距角α一般由定子相数、转子齿数和通电方式决定。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。

2. 步进电机角加速度公式

步进电机的步距角α是反映步进电机绕组的通电状态每改变一次,转子转过的角度。步距角α一般由定子相数、转子齿数和通电方式决定。 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。

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度; 反应式步进电机一般为三相,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。

反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机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,也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。 电机固有步距角: 它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如SL86S2114A型电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。

3. 步进电机角加速度计算公式

最低零转速每分钟。

  你想啊,步进,就是每步只走一点点。每一步走了后都可以停。

  比如你让它转动15度,它就只转15度。然后就可以停下来等下一个指令,而你的下一个指令什么时候来都是可以的,也可以一直不来。

  产生失步的两个原因就是:

  一、控制脉冲频率高,此时转子的加速度小于步进电机定子旋转磁场的速度。

  在步进电机供电电源设计好后,定子线圈冲电时间常数基本是固定的,假设时间常数是0.02S(0.02S充电到最大值的63%),如果步进电机接受的脉冲周期大于0.04S(占空比为50%,频率小于25HZ),定子线圈即可以获得足够的能量产生足够带动转子的力矩。如果脉冲频率过高,比如50HZ(占空比为50%,脉冲周期大于0.02S),定子线圈获得的充电时间才0.01S,少了一半的充电时间,产生的力矩就减少了很多,致使转子跟不上定子旋转磁场的速度,每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步.

  当然50HZ的频率太小了,本例子只是为了便于说明,随意说了一个数解决方法:1、降低脉冲频率,别认为麻烦,调试步进电机大部分是调节脉冲频率的过程

  2、如果不想因降低频率而造成速度太低,那么加大步进电机供电电流

  3、减轻电机的负载

  二、控制脉冲频率低,此时转子的速度高于步进电机定子旋转磁场的速度。

  还以上面的0.02S充电时间常数为例,脉冲频率低,定子线圈充电充分,其产生的力矩就大,此时电机的负载如果较轻,转子就会超过应该到达的平衡位置,定子磁场又要拉转子回到平衡位置,同样其在回平衡位置时又会反越过平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此时下一个脉冲到来,于是转子只好在落后于平衡位置的地方开始新一轮的步进。如此循环,同样造成每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步。

  解决方法:1、提高脉冲频率

  2、不想太高速,那么减小步进电机供电电流。

  3,上面两者都不能调节,换力矩小的电机。

4. 电机的步进角

第一步确定步进电机的步距角,这个电机上会标明的。比如说,1.8度,则一个圆周360/1.8=200,也就是说电机旋转一周需要200个脉冲。

第二步确定电机驱动器设了细分细分没有,查清细分数,可以看驱动器上的拨码。比如说4细分,则承上所述,200*4=800,等于说800个脉冲电机才旋转一周。

第三步确定电机轴一周的长度或者说导程:如果是丝杠,螺距*螺纹头数=导程,如果是齿轮齿条传动,分度圆直径(m*z)即为导程,导程/脉冲个数=一个脉冲的线位移。

5. 步进电机角速度怎么算

根据电机的功率公式:P=Tω 当步进电机输出转矩是0.1 Nm,通过减速机的减速后,此时的角速度为原来角速度的十分之一,那么若不考虑在这过程中的摩擦以及机械损耗损耗过的话,此时减速机输出的转矩则是电机转矩的十倍,即此时输出的转矩为1Nm,这个过程相当于牺牲速度提高了转矩。

6. 步进电机角加速度一般多少

设置步进电机驱动器的细分数,通常细分数越高,控制分辨率越高 ,但细分数太高则影响到最大进给速度,一般来说,对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P(此时最大进给速度为9600mm/min)或者 0.0005mm/P(此时最大进给速度为4800mm/min),对于精度要求不高的用户,脉冲当量可设置的大一些,如0.002mm/P(此时最大进 给速度为19200mm/min)或0.005mm/P(此时最大进给速度为48000mm/min)。对于两相步进电机,脉冲当量计算方法如下:脉冲当 量=丝杠螺距÷细分数÷200。

  弯道加速度:用以描述多个进给轴联动时的加减速能力,单位是毫米/秒平方,它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。这个值越大,机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。通常,对于步进电机系统组成的机床,该值在400--1000之间,对于伺服电机系统,可以设置在1000--5000之间。如果是重型机床,该值要小一些。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型联动运 动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加,如果发现异常情况,则降低该值,并留50%--100%的保险余量。

  起跳速度:该参数对应步进电机的起跳频率。所谓起跳频率是步进电机不经过加速,能够直接 启动工作的最高频率。合理地选取该参数能够提高加工效率,并且能避开步进电机运动特性不好的低速段;但是如果该参数选取大了,就会造成闷车,所以一定要留有余量。在电机的出厂参数中,一般包含起跳频率参数。但是在机床装配好后,该值可能发生变化,一般要下降,特别是在做带负载运动时。所以,该设定参数最好 是在参考电机出厂参数后,再实际测量决定。

  单轴加速度:用以描述单个进给轴的加减速能力,单位是毫米/秒平方。这个指标由机床的物 理特性决定,如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。这个值越大,在运动过程中花在加减速过程中的时间越小,效率越高。通常,对于步进电机,该值在100--500之间,对于伺服电机系统,可以设置在400--1200之间。在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型运动,注意观察,如果没有异常。

7. 步进电机的步距角与速度

以基本步距角1.8°的步进电机为例(现在市场上常规的二、四相混合式步进电机基本步距角都是1.8°),四相八拍运行方式下,每接收一个脉冲信号,转过0.9°,如果每秒钟接收400个脉冲,那么转速为每秒400X0.9°=360°,相当与每秒钟转一圈,每分钟60转

8. 步进电机 角度

如果你直接采用八拍驱动,这个是最小的步进角了。想更细分的话用就需要专用驱动模块。有带细分功能的。我见过最大16细分的。

不想更改硬件的话,你也可以用减速齿轮或传动带实现细分。这个细分能力就更自由了。

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