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步进电动机工作原理及特点(步进电动机的原理

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-27 19:35   点击:298  编辑:admin   手机版

1. 步进电动机的原理

该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。

步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行,它不能直接使用交流电源和直流电源;此外步进电机的角位移与输入脉冲严格成正比,因此,当它转一转后,没有累计误差,具有良好的跟随性。

2. 步进电机基本原理

步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。原理是当步进驱动器接收到一个脉冲信号,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,从而达到调速和定位的目的。

3. 步进电动机的原理是什么

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 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

4. 步进电动机的原理图

步进电机回原点原理:

伺服和步进回零基本是一样的,唯一不同的是,伺服回零时是加入伺服编码器的Z相信号,而步进如果没有反馈的话肯定没有这个信号了。

关于回零就是指定一个机械上的固定位置为机床零点,然后在以此点做运算来计算定位脉冲数等,尤其是需要断电后还要重新定位的时候回零的重要性就比较明显了。为的是有个标准的固定的基准点,不管你是断电也好,死机也罢,只要回次零数据就可以全部复位。

5. 步进电动机的组成

1、工作原理

通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

2、发热原理

通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。

6. 步进电动机作用

步进电机的主要特点:

1、一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。

2、步进电机外表允许的最高温度。

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。

4、步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生失步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。

步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。

步进电机的主要特性:

1、步进电机必须加驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候,步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。

2、三相步进电机的步进角度为7.5度,一圈360度,需要48个脉冲完成。

3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。

4、改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。

因此,打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。

7. 步进电动机的原理分析论文

步进电机驱动器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,从而达到调速和定位的目的。

8. 步进电动机的原理及控制

1、步进电机动作的话要靠驱动器来驱动的,步进电机也叫脉冲电机,给一个脉冲转一个角度。

12V的话要控制要先买个开关电源,把220V变成12V接到驱动器,再用驱动器控制电机,还要

一个外部给脉冲的控制器(单片机或者PLC)给驱动器脉冲信号。

2、根据控制信号运动,一个脉冲信号走一步,步进角则根据固有参数计算,比如以5相步进电

机为例,采用基本步进角即无细分,则每给一个脉冲信号,步进电机运转0.72°,500脉冲一

圈。所以当脉冲的频率越高时,步进电机的运转速度越快,依次计算即可。

步进电机驱动器概述:

1、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,从而达到调速和定位的目的。

2、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,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

步进电机驱动器基本原理:

1、采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机

步进转动。四相步进电机按照通电顺序的不同,分为单四拍、双四拍、八拍三种方式。

2、单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与

双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

9. 步进电机的结构和原理

外观看上去伺服电机屁股比步进电机多了一个编码器,但就是因为这个编码器伺服就成了一个闭环控制系统也就是你让他走一圈他就走一圈即使走多了他也会知道并且会自动走回来所以肯定伺服电机要比没有装编码器的步进电机好当然价格要高很多很多场合步进电机是没办法完成的因为是开环的步进电机精度不高同时转速不高随着转速增加扭矩下滑厉害等等伺服就没有这些问题无论高速低速精度都可以保证,现在的工业场合只要和精度有关系的你看一下都是伺服。

步进电机和伺服电机最简单的理解就是他们是一台受你控制的电机就是说你给他一个脉冲他就走一步一个脉冲就是一个高电平就好你脉冲发得快他就走得快。至于到了内部底层的一些电流环位置环速度环就不用去研究他的算法了这也不是我们这层次可以搞得明白的简单的用就看下说明书就好了。

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