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爪极同步电动机(爪极式步进电机)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-26 18:45   点击:221  编辑:admin   手机版

1. 爪极式步进电机

一、三相异步电动机安装共组电源的不同:

可以分为直流电机和交流电机,直流电机又可分为直流电动机、永磁式直流直线直流电动机、无刷直流电动机,交流电机可分为异步电动机、交流伺服电动机、交流力矩电动机、同步电机、交流直线电动机。

二、按起动与运行方式分类

电动机按起动与运行方式不同,可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步WEG电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。

三、按用途分类

三相异步电动机安装用途的不同,可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

四、按转子的结构分类

电动机按转子的结构不同,可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

五、按运转速度分类

三相异步电动机按运转速度不同,可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。

六、按结构及工作原理分类

根据电动机按结构及工作原理的不同,可分为直流电动机,异步电动机和同步电动机。

2. 爪极式步进电机定子原理

一般步进电机是2种电源驱动,单极性(uniporlar),双极性(Bipoilar)。一般,我们是把步进电机归结为直流电机。

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,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。

3. 双极步进电机

步进电机分三种:永磁式(PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)。 反应式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或1.5度;永磁式步进一般为三相,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。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度,混合式步进电机随着相数(通电绕组数)的增加,步进角减小,精度提高,这种步进电机的应用最为广泛。

4. 单极步进电机

驱动芯片的电压一般有区间5V能驱动42mm以下外径的步进电机,但扭力非常小。所以一般都配有减速机,如果不配减速机同样也有。选步进电机一般选扭力,5线步进电机多为6线单极步进电机中心抽头连接,建议提供尺寸。我们才方便提供型号或参数。

5. 爪极式步进电机的共振频率

、步进电机的转矩不足,拖动能力不够,当驱动脉冲频率达到某临界值开始失步。由于步进电机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低,因而凡是比该频率高的工作频率都将产生失步。有3种解决方法:可使步进电机产生的电磁转矩增大,为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流;在高频范围转矩不足时,适当提高驱动电路的驱动电压;改用转矩大的步进电动机等,也可使步进电机需要克服的转矩减小,为此可降低电机运行频率,以便提高电机的输出转矩。

  2、步进电机起动失步。由于步进电机自身及所带负载存在惯性,当加速时间过短时会出现这一现象。设置合理的加速时间,使电机从低速度平稳上升到某个速度。

3、步进电机产生共振也是引起失步的一个原因。步进电机处于连续运行状态时,控制脉冲的频率等于步进电机的固有频率,将产生共振。

  在一个控制脉冲周期内,振动尚未得到充分衰减,下一个脉冲就已来到,因而在共振频率附近动态误差最大并导致步进电机失步。解决方法:减小步进电机的驱动电流;采用细分驱动方法和阻尼方法。步进电机失步所谓步进电机失步,就是电机没有按照命令走相应的步数。通常过大的运行步距,会导致高振荡,因为过大的步距,需要很大的扭矩,大扭矩又会产生大加速度,进而容易产生过冲和铃响(振荡)现象。

  脉冲频率和自然频率相等时,发生振动。在上面的示例中,过度的振动导致在90度附近,没有停稳,然后电机响应下一个脉冲,离开90度附近,到达180度。当输入的脉冲频率,和转子的自然频率相等时,会发生共振,并且导致丢步。通常在100-200pps范围附近,有一个共振区域,在高阶脉冲速率区域中,也有一个共振区域。

  步进电机的共振现象,来自其基本结构,因此不能完全消除。共振和负载条件也有关系,通过半步或微步模式驱动电机,来减小共振,或者选择高于共振频率的驱动频率来驱动电机,以避开共振。

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6. 单极步进电机和双极步进电机

我们常见的是两相混合式步进电机有这几款出线。首先绕组不一样,4线的是两个绕组,6线和8线为4个绕组。当然6线的也可以说是两个绕组,只是每个绕组中心抽头而已。4线的两相步进电机(也叫双极性步进电机------每一个绕组是双线两极)6线的两相步进电机(也叫单极性步进电机-----每一个绕组是双线两极)8线步进电机可以当单极和双极用,改变接线方法。最大的区别就是接驱动和电流调节不一样,运行环境也不相同.目前主要是4线的步进电机(少量6线和8线),因为驱动大部分都双极驱动器。

7. 爪极式步进电机振动

你所说的一步一步振动,是不是走一步电机好像抖动一下,还是其他的,一般情况下,电机刚通电是,会忽然抖动一下,这是正常现象。

因为电机通电一瞬间会寻找一个初始相位点。在运行中就会没有了抖动,当出现上面的情况时候有几种可能: 1.驱动器的细分设置不好,如果是带细分的可以把细分调小或者增大发射脉冲频率。2.驱动器电流不够,查看驱动器电流情况是否在工作电流区 3.电机负载过大。4.提供电压是否够。通过以上的检查后一般如果设备没有问题就可以解决你的问题。

8. 爪极式永磁步进电机

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。

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

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