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步进电动机运行性能(步进电机的运行性能)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-31 09:45   点击:73  编辑:admin   手机版

1. 步进电机的运行性能

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,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,但步进电机并不能像普通的直流电机,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。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进电机又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,它是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。其原始模型是起源于年至年间。年前后开始以控制为目的的尝试,应用于氢弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电机。二十世纪初,在电话自动交换机中广泛使用了步进电机。由于西方资本主义列强争夺殖民地,步进电机在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中得到了广泛的使用。二十世纪五十年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上,对于数字化的控制变得更为容易。到了八十年代后,由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现,步进电机的控制方式更加灵活多样。

步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是,它接收数字控制信号电脉冲信号并转化成与之相对应的角位移或直线位移,它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量,这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低,几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

由于步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,具有很好的数据控制特性,因此,计算机成为步进电机的理想驱动源,随着微电子和计算机技术的发展,软硬件结合的控制方式成为了主流,即通过程序产生控制脉冲,驱动硬件电路。单片机通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出了电机的潜力。因此,用单片机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋。

2. 常用的步进电机

通常一般来说因为这种情况常出现在两相无感步进电机的时候,有感电机不会出现这种反转情况,主要是堵转造成的,意思就是某一位置阻力突然增大,超出了电机的扭矩,使得电机不能正向运转,而反向阻力小于电机扭矩形成步进电机的反转

3. 步进电机的运行性能a不仅与不禁

57步进电机最大电5.5a。

只能算出它的装机后的固定功率,例:24V供电的步进电机驱动器,电流拨在2A档位,功率是48W。如果接入的是48V电压,电流不变,功率就变成了96W.如果改变电流,功率随之变化。步进电机功率知道了也没有用,它和耗电量有一定关系,和力矩,大小,尺寸。都没有任何关系。例:57的76长步进电机,额定电流从0.4A~5.8A不等,我们只能根据(电压来计算耗电量),扭力是由里面的磁钢数量和结构决定的。

4. 步进电机运行速度

  不同型号的步进电机使用不同的驱动器所能达到的最高转速是不一样的。

  所谓步进电机,就是根据控制信号运动,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,比如脉冲频率为500赫兹,则一秒转一圈,依次计算即可。若牵涉到细分了,则根据细分后的步进角计算即可。

  通过调节输入驱动器的脉冲频率以及驱动器的细分参数来达到调节步进电机转速,实际是控制单位时间内步进电机的步数。相比于异步电机,步进电机1000转/分就相当于高速运转了,1000转/分对于步进电机实际意义。步进电机转速上升时伴随着扭矩的下降,当步进电机扭矩下降到一定程度时,自身的扭矩已经不能带动其自身的重量,导致电机停止。

  通过实验实际测量了一款28步进电机的转速:

步进电机:28BYG250-34(0.06nm,3.9V,0.75A)

步进驱动器:ZD-8731(0-2A ,1、2、4、16细分)

控制器:MC-10(调速范围0-20K)

开关电源:S-35W-24V

  测试结果:实际空载转速最大值:7600rpm(此为空载时最大转速),这个型号的步进电机竟然能上7000转/分的速度,可见步进电机的空载转速与其扭矩和自重的关系是多么密切。

5. 步进电机的运行特性

进电机起动后,当控制脉冲频率连续上升而维持不失步的最高频率,称为运行频率。通常给出的也是空载情况下的运行频率。

当电机带羊一定的负载运行时,运行频率与负载转矩大小有关,两者的关系称为运行矩频特性,在技术数据中通常也是发表格或曲线形式表示。提高运行频率对于提高生产率和系统的快速性具有很大的实际意义。

由于运行频率比起动频率要高得多,所以使用时常通过自动升、降频控制线路先在低频(不大于起动频率)下使电机起动,然后逐渐升频到工作频率使电机处于连续运行,升频时间一般不大于1秒。

PPS是每秒脉冲数,PPS 300而N.CM 120是指脉冲频率300HZ式力矩120ncm

6. 步进电机的运行性能与什么有关

如果是直流电磁阀,建议你在电磁阀线圈上并联一个二极管试试。(注意极性)

电磁阀线圈作为电感性负载,在断电瞬间会产生一个负高压脉冲。这个脉冲会通过电源影响电路中其他负载。电路中的步进电机也会受此影响。在电磁阀线圈上并联一个二极管以后(续流二极管)会把这个脉冲吸收掉,从而消除这些影响

7. 步进电机的运行性能指标

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。

8. 步进电机的主要特性

进电机起动后,当控制脉冲频率连续上升而维持不失步的最高频率,称为运行频率。通常给出的也是空载情况下的运行频率。

当电机带羊一定的负载运行时,运行频率与负载转矩大小有关,两者的关系称为运行矩频特性,在技术数据中通常也是发表格或曲线形式表示。

提高运行频率对于提高生产率和系统的快速性具有很大的实际意义。

由于运行频率比起动频率要高得多,所以使用时常通过自动升、降频控制线路先在低频(不大于起动频率)下使电机起动,然后逐渐升频到工作频率使电机处于连续运行,升频时间一般不大于1秒。

PPS是每秒脉冲数,PPS 300而N.CM 120是指脉冲频率300HZ式力矩120ncm

9. 步进电机的运行性能怎么样

TMC2208是一款超静音的两相步进电机驱动芯片,持续驱动电流1.4A,峰值电流2A,电压范围4.75V-36V,256细分;灵活的microPlyer插值单元, 定子外径 18 mm ,定子高度 07 mm ,定子槽数 12 个 ,极数 14 个 ,最大锂电池节数 3-4 S, 重量 19 kg ,可实现步进电机在运行中完全无噪声、不抖动、防丢步。适合应用于绝对静音环境的设计方案。

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