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步进电机与电动机的区别(步进电机有哪些)

来源:www.xrdq.ne   时间:2023-01-03 12:33   点击:297  编辑:admin   手机版

1. 步进电机有哪些

好的品牌有:

西门子/Siemens、奥托尼克斯/AUTONICS、科勒/KOHLER、三菱电机/Mitsubishi、宝来BAOLAI、翼盟、安川/Yaskawa、FARPU、广州数控/GSK、德昌/JOHNSON 。

国产品牌最好的是宝来,常州宝来电器有限公司,知名电机品牌,行业极具竞争力品牌。

翼盟也非常不错,翼盟品牌成立于2013年,隶属于深圳市亿盟电子商务有限公司。企业拥有雄厚的技术力量和先进的生产设备,融设计、研发、生产、销售、及售后服务于一体,对产品不断改进、创新。不断引进国内外优秀的技术带头人,技术和设计理念均与国外并驾齐驱,并在多个领域取得了广泛的应用。

2. 步进电机分类

步进电机细分最佳是1.5合理。

移动300mm需要的脉冲数300/200=电机转1.5转;脉冲数=1.5转 * 1000P/转=1500Pulse //驱动器接收1500个脉冲,则电机带动300mm;步距角,为一个脉冲使得步进电机旋转的角度。例如步距角1.2度,那么电机转一圈需要300个脉冲。驱动器细分设置为1000步/转,是指驱动器接收到1000个脉冲则驱动电机转一圈,为了提高控制的精度和控制的方便

3. 步进电机有哪些特点

无需编码器等反馈器件即可实现转速与转角(即位置)的控制(即开环控制),这是步进电机最大的特点。脉冲的频率决定电机的转速,而脉冲的个数决定电机的转角。同比直流伺服系统,步进电机具如下优势:

1、锁定位置时,电机不再耗电:步进电机特有的“静转矩”(又称“保持转矩”、“定位转矩”等),当电机停在某位置时,具有一定的锁定转矩。直流电机虽然也可通过驱动器锁定位置,但锁定时电机依然耗电;

2、体积小、寿命长:步进电机的寿命通常取决于轴承寿命,可达上万至数万小时,与等同尺寸的直流电机相比,步进电机的输出转矩更大。

3、成本低廉、驱动简单:由于是开环控制,省却了编码器等反馈器件,所以既简化了系统组成,又能有效降低成本。

但步进电机的旋转是一个高速重复的“启—停—启—停”过程,所以转动平滑性不如直流电机。步进电机还有一个谐振频率,当电机在某转速区间工作时,驱动的脉冲可能产生谐振而让电机抖动。另外,一旦发生某一脉冲未能驱动电机(俗称“丢步”,可能因干扰信号等而出现)时,开环系统无法检测和补偿。该问题虽然可以通过加装编码器等来解决,但这将导致成本上升,并且需要更复杂的驱动电路。

4. 步进电机有哪些品牌

大功率步进电机,一般指的是86步进电机,110步进电机,130步进电机,这类电机一般以日本三洋品牌的和德国汉德保品牌的性能可靠,国产品牌目前生产大功率的不多。

5. 步进电机有哪些型号

您是问混合式还是永磁式步进电机,永磁式步进电机目前市面上最小直径4mm,用于手机照相调焦距,永磁式小尺寸相对比较多。

混合式目前市面上批量出货的最小尺寸是14mm*14mm,听说也有厂家开发了12mm法兰尺寸的,但市面上没有看到。

6. 步进电机有哪些主要技术特性

步进电机的控制策略:

1、PID控制

PID控制作为一种简单而实用的控制方法,在步进电机驱动中获得了广泛的应用。它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t),将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。文献将集成位置传感器用于二相混合式步进电机中,以位置检测器和矢量控制为基础,设计出了一个可自动调节的PI速度控制器,此控制器在变工况的条件下能提供令人满意的瞬态特性。文献根据步进电机的数学模型,设计了步进电机的PID控制系统,采用PID控制算法得到控制量,从而控制电机向指定位置运动。最后,通过仿真验证了该控制具有较好的动态响应特性。采用PID控制器具有结构简单、鲁棒性强、可靠性高等优点,但是它无法有效应对系统中的不确定信息。

目前,PID控制更多的是与其他控制策略相结合,形成带有智能的新型复合控制。这种智能复合型控制具有自学习、自适应、自组织的能力,能够自动辨识被控过程参数,自动整定控制参数,适应被控过程参数的变化,同时又具有常规PID控制器的特点。

2、自适应控制

自适应控制是在20世纪50年代发展起来的自动控制领域的一个分支。它是随着控制对象的复杂化,当动态特性不可知或发生不可预测的变化时,为得到高性能的控制器而产生的。其主要优点是容易实现和自适应速度快,能有效地克服电机模型参数的缓慢变化所引起的影响,是输出信号跟踪参考信号。文献研究者根据步进电机的线性或近似线性模型推导出了全局稳定的自适应控制算法,这些控制算法都严重依赖于电机模型参数。文献将闭环反馈控制与自适应控制结合来检测转子的位置和速度,通过反馈和自适应处理,按照优化的升降运行曲线,自动地发出驱动的脉冲串,提高了电机的拖动力矩特性,同时使电机获得更精确的位置控制和较高较平稳的转速。

目前,很多学者将自适应控制与其他控制方法相结合,以解决单纯自适应控制的不足。文献设计的鲁棒自适应低速伺服控制器,确保了转动脉矩的最大化补偿及伺服系统低速高精度的跟踪控制性能。文献实现的自适应模糊PID控制器可以根据输入误差和误差变化率的变化,通过模糊推理在线调整PID参数,实现对步进电机的自适应控制,从而有效地提高系统的响应时间、计算精度和抗干扰性。

3、矢量控制

矢量控制是现代电机高性能控制的理论基础,可以改善电机的转矩控制性能。它通过磁场定向将定子电流分为励磁分量和转矩分量分别加以控制,从而获得良好的解耦特性,因此,矢量控制既需要控制定子电流的幅值,又需要控制电流的相位。由于步进电机不仅存在主电磁转矩,还有由于双凸结构产生的磁阻转矩,且内部磁场结构复杂,非线性较一般电机严重得多,所以它的矢量控制也较为复杂。文献[8]推导出了二相混合式步进电机d-q轴数学模型,以转子永磁磁链为定向坐标系,令直轴电流id=0,电动机电磁转矩与iq成正比,用PC机实现了矢量控制系统。系统中使用传感器检测电机的绕组电流和转自位置,用PWM方式控制电机绕组电流。文献推导出基于磁网络的二相混合式步进电机模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构,采用神经网络模型参考自适应控制策略对系统中的不确定因素进行实时补偿,通过最大转矩/电流矢量控制实现电机的高效控制。

4、智能控制的应用

智能控制不依赖或不完全依赖控制对象的数学模型,只按实际效果进行控制,在控制中有能力考虑系统的不确定性和精确性,突破了传统控制必须基于数学模型的框架。目前,智能控制在步进电机系统中应用较为成熟的是模糊逻辑控制、神经网络和智能控制的集成。

4.1模糊控制

模糊控制就是在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器的近似推理等手段,实现系统控制的方法。作为一种直接模拟人类思维结果的控制方式,模糊控制已广泛应用于工业控制领域。与常规控制相比,模糊控制无须精确的数学模型,具有较强的鲁棒性、自适应性,因此适用于非线性、时变、时滞系统的控制。文献[16]给出了模糊控制在二相混合式步进电机速度控制中应用实例。系统为超前角控制,设计无需数学模型,速度响应时间短。

4.2神经网络控制

神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整的方法。它可以充分逼近任意复杂的非线性系统,能够学习和自适应未知或不确定的系统,具有很强的鲁棒性和容错性,因而在步进电机系统中得到了广泛的应用。文献将神经网络用于实现步进电机最佳细分电流,在学习中使用Bayes正则化算法,使用权值调整技术避免多层前向神经网络陷入局部极小点,有效解决了等步距角细分问题。

7. 步进电机有哪些优点

无需编码器等反馈器件即可实现转速与转角(即位置)的控制(即开环控制),这是步进电机最大的特点。脉冲的频率决定电机的转速,而脉冲的个数决定电机的转角。同比直流伺服系统,步进电机具如下优势:

1、锁定位置时,电机不再耗电:步进电机特有的“静转矩”(又称“保持转矩”、“定位转矩”等),当电机停在某位置时,具有一定的锁定转矩。直流电机虽然也可通过驱动器锁定位置,但锁定时电机依然耗电;

2、体积小、寿命长:步进电机的寿命通常取决于轴承寿命,可达上万至数万小时,与等同尺寸的直流电机相比,步进电机的输出转矩更大。

3、成本低廉、驱动简单:由于是开环控制,省却了编码器等反馈器件,所以既简化了系统组成,又能有效降低成本。

但步进电机的旋转是一个高速重复的“启—停—启—停”过程,所以转动平滑性不如直流电机。步进电机还有一个谐振频率,当电机在某转速区间工作时,驱动的脉冲可能产生谐振而让电机抖动。另外,一旦发生某一脉冲未能驱动电机(俗称“丢步”,可能因干扰信号等而出现)时,开环系统无法检测和补偿。该问题虽然可以通过加装编码器等来解决,但这将导致成本上升,并且需要更复杂的驱动电路。

8. 步进电机有哪些应用场合

步进电机在整步或半步运行时,将较大的振动和噪声,步进电机的细分本质上是将整步或半步分成更多的步数来完成,即就本来一步完成的1.8°,可以分成几步完成,这样可以有效改善电机的振动,但随着电机控制技术的发展,采用DSP控制的数字式步进驱动系统,已实现了“纯正弦波”控制,已无细分的概念,细分更多的理解为电子齿轮比的设备,用来设定脉冲当量。

如英纳仕的EZM、EZS、EZN、DM等系列数字式步进驱动器,细分的设定主要用于脉冲当量的设定。

9. 步进电机有哪些主要性能指标

定位或剩余力矩:

在没有电流通过绕组时,能使电机的输出旋转所需施加的力矩。

驱动器:

一个用来运行步进电机的电气控制装置。这包括电源、逻辑程序器、开关元件以及一个确定步进速率的变频脉冲源。

动态力矩:

在一定步进速率下电机所产生的力矩。动态力矩可由PULL IN(牵入)力矩或PULL OUT(牵出)力矩所表示。

保持力矩:

绕组在通以稳态直流电时,能使电机在输出轴旋转所需施加的力矩。

惯性:

物体对加速度或减速的惯性测量值。此处用于指电机所要移动负载的惯性,或电机转子的惯性。

线性步进增量(或称步长):

转子每旋转一个步距角导螺杆所产生的线性位移。

最大温升:

设计的电机允许温升。电机的温升是电机在通电时出现电能损耗温度升高所固有的特性。电能损耗主要有电阻发热(铜损),铁损和摩擦损耗。电机的温度是总的损耗发热温度和环境温度之和。

脉冲速率:

每秒施加到电机绕组上的脉冲数量(PPS)。脉冲速率等于电机步进速率。

每秒脉冲数(PPS):

电机在一秒钟内所产生的步数(有时称为“步数/秒”)。这由电机驱动器所产生的脉冲频率所决定。

升降速:

在电机不失步的情况下,将给定负荷从原有的低步进速率增加至最大,接着再降低至原有速率的一种驱动技术。

单步进响应:

电机进行完整的一步所要求的时间。

步进:

电机每接收一个脉冲时转子所转的角度,对于直线电机来说,步进为直线距离。

步距角:

每一步转子所产生的旋转,测量单位为度。

每周旋转步数:

转子旋转360°.所需要的总步数。阻力力矩和惯性力矩之和。

力矩:

阻力力矩和惯性力矩之和。

PULL OUT(牵出)力矩:

电机在恒速下能够产生的最大力矩。因为速度不变,所以也没有惯性力矩。周时转子内部的动能和惯性载荷使牵出力矩增大。

PULL IN(牵入)力矩:

心须克服转子惯量的加速转矩,以及加速时固定连接的外接负载和各种摩擦转矩。因此,牵入力矩通常小于牵出力矩。

力矩与惯性比率:

保持力矩除以转子转动惯量。

10. 步进电机有哪些驱动方式

步进电机可以做到很精确的位置定位,采用变频器驱动似乎不太可能,另外变频器一般是启动交流的,而且一般都是三相。

工业控制上似乎还没有用变频器来驱动步进电机的。

要知道,变频器我们能够控制的是变频器的频率和电压以及转矩,其他的是控制不了的,要实现精确定位,就要求变频器在一定范围内可以实现很精确的控制,然而这时非常困难的,无法实现,变频器的输出频率直接对应电机的转速,变频器不用来控制步进电机,因为不是为了精确控制进行定位,而是为了精确控制,为了方便调速。

这两者目的不一样。

用专门的驱动器吧。

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