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试述步进电动机的工作原理(简述反应式步进电动

来源:www.xrdq.ne   时间:2023-01-03 18:31   点击:140  编辑:admin   手机版

1. 简述反应式步进电动机的工作原理,并说明

1.步进电机不细分的情况下是200个脉冲转一圈,步进电机转数太高会发生堵转,虽然在不带负载的情况下可以转到每分钟1000转以上,不过那其实没有实际的意义。

2.步进电机其实就是在低数下运行比较好,一般工作状态是每分钟300到600转最好了。

3.公式转数=频率/200*M?(M是细分数)做试验有达到3000转每分钟。

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。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,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电机是一种感应电机,由定子和转子两部分组成。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。按工作原理可分为:反应式步进电机、感应子式步进电机等。

概述:

步进电机又称脉冲电动机,它是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的执行电动机,它一般用作于开环控制系统的执行装置。近年来由于计算机应用技术的迅速发展,步进电机常用于和计算机组成高精度的数字控制系统。在非超载的情况下,步进电机的转速、停止的位置等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,即给其加一个脉冲信号,其就会转动一个步距角,这一线性关系的存在,与其只有周期性误差而无累积误差的特点,使其在速度、位置等控制领域中得到了广泛地应用。

机器简介:

步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机,它的运行需要专门的驱动电源,驱动电源的输出受外部的脉冲信号控制。每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度,这个角度称为步距角。脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了电动机旋转的速度,改变绕组的通电顺序可以改变电机旋转的方向。在数字控制系统中,它既可以用作驱动电动机,也可以用作伺服电动机。它在工业过程控制中得到广泛的应用,尤其在智能仪表和需要精确定位的场合应用更为广泛。

结构说明:

步进电机主要由两部分组成:定子和转子。它们均有磁性材料构成,其上分别为六个、四个磁极。定子的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。

反应式步进电机原理:

由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。

结构:?电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,齿5就是齿1)

特点:

(1)步进电机没有积累误差:一般步进电机的精度为实际步距角的百分之三到五,且不累积。

(2)步进电机在工作时,脉冲信号按一定顺序轮流加到各相绕组上(由驱动器内的环形分配器控制绕组通断电的方式)。

(3)即使是同一台步进电机,在使用不同驱动方案时,其矩频特性也相差很大。

(4)步进电机与其它电动机不同,其标称额定电压和额定电流只是参考值;又因为步进电机是以脉冲方式供电,电源电压是其最高电压,而不是平均电压,所以,步进电机可以超出其额定值范围工作。但选择时不应偏离额定值太远。

(5)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。

(6)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。

(7)步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定频率就无法启动,并伴有啸叫声。

2. 简述步进电动机运行的原理与特点

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元步进电机件。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。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。

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。

 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。

3. 简述反应式步进电动机的特点

电机工作方式:S1连续工作制;S2短时工作制S3断续周期工作制.工作制是对电动机各种负载情况的说明,工作制分为10类S1~S10等等三相电动机的常用起动方式有:直接起动和降压起动.其中降压起动有星角起动、定子回路串电抗器启动,软起动器起动等.

4. 简述反应式步进电动机的工作原理?

一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。每输入一个脉冲冲信号,该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线位移,称为直线电动机)。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移)的执行元件。

步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。

随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。

5. 关于反应式步进电动机叙述错误的是

      通常这种情况主要是接线错误或者是步进驱动器烧坏。

首先要检测一下电机:

1.当步进电机通电的时候不给脉冲,电机是否锁轴;如果不锁轴说明电机线没接对或者电机已经损坏。

2.观察指示灯是如何闪烁的,红灯不闪,绿灯闪,说明驱动器是正常工作。

3.EN使能有没有给信号,EN的作用是使电机处于脱机状态,如果给了信号电机就不会转。

4.如果锁轴,请检查上位控制信号电压,MR7步进驱动器是5至24V输入 ,如果上位控制信号电压是24V ,可直接输入不用串电阻,串电阻会使输入信号的电流降低,驱动器有可能接收不到信号。当控制信号低于5V时驱动器也检测不到信号,电机将无法工作,此时只能通过提高输入电压来解决。

5.脉冲信号太弱,把信号电流加大至7至16MA。

6.接线错误,输入信号的正负必须要形成回路才能正常工作。

7.脉冲频率过低,电机转动不起来,请把脉冲频率调高。

6. 简述步进电动机的结构特点和工作原理

驾驶员操纵加速踏板,加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元,控制单元首先对输入的信号进行滤波,以消除环境噪声的影响,然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图,计算出对发动机扭矩的基本需求,得到相应的节气门转角的基本期望值。

然后再经过CAN总线和整车控制单元进行通讯,获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等,由此计算出整车所需求的全部扭矩,通过对节气门转角期望值进行补偿,得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号发送到驱动电路模块,驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。

节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元,形成闭环的位置控制。

节气门驱动电机一般为步进电机或直流电机,两者的控制方式也有所不同。

驱动步进电机常采用H桥电路结构,控制单元通过发出的脉冲个数、频率和方向控制电平对步进电机进行控制。

电平的高低控制步进电机转动的方向,脉冲个数控制电机转动的角度,即发出一个脉冲信号,步进电机就转动一个步进角,脉冲频率控制电机转速,转速与脉冲频率成正比。

因此,通过对上述三个参数的调节可以实现电机精确定位与调速。

控制直流电机采用脉冲宽度调制(PWM)技术,其特点是频率高,效率高,功率密度高,可靠性高。

控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小,电机方向则是由和节气门相连的复位弹簧控制的。

电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。

当占空比一定,电机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时,节气门开度不变;当占空比增大时,电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩,节气门开度增大;反之,当占空比减小时,电机输出转矩和节气门开度也随之减小。

ECU对系统的功能进行监控,如果发现故障,将点亮系统故障指示灯,提示驾驶员系统有故障。

同时电磁离合器被分离,节气门不再受电机控制。

节气门在回位弹簧的作用下返回到一个小开度的位置,使车辆慢速开到维修地点

7. 反应式步进电机的基本结构是

dir+和pul+接直流电源,一般是接5v,接24v要串接2k电阻。

dir-接方向,pul-接脉冲。

ena+-悬空。

具体如下:

1、简介

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。

2、概述

步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能,不但取决于步进电动机自身的性能,也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同步进行的。

3、本段分类

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。

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