步進(jìn)電機的問(wèn)題解答:
1、什么是步進(jìn)電機?
步進(jìn)電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。通俗一點(diǎn)講:當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度(及步進(jìn)角)。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時(shí)您可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度,從而達到調速的目的?! ?/p>
2、步進(jìn)電機分哪幾種?
步進(jìn)電機分三種:永磁式(PM),反應式(VR)和混合式(HB)。永磁式步進(jìn)一般為兩相,轉矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度或15度;反應式步進(jìn)一般為三相,可實(shí)現大轉矩輸出,步進(jìn)角一般為1.5度,但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰;混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機的應用最為廣泛。
3、什么是保持轉矩(HOLDING TORQUE)?
保持轉矩(HOLDING TORQUE)是指步進(jìn)電機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí),定子鎖住轉子的力矩。它是步進(jìn)電機最重要的參數之一,通常步進(jìn)電機在低速時(shí)的力矩接近保持轉矩。由于步進(jìn)電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉矩就成為了衡量步進(jìn)電機最重要的參數之一。比如,當人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電機,在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進(jìn)電機。
4、什么是DETENT TORQUE?
DETENT TORQUE是指步進(jìn)電機沒(méi)有通電的情況下,定子鎖住轉子的力矩。DETENT TORQUE在國內沒(méi)有統一的翻譯方式,容易使大家產(chǎn)生誤解;由于反應式步進(jìn)電機的轉子不是永磁材料,所以它沒(méi)有DETENT TORQUE。
5、步進(jìn)電機精度為多少?是否累積?
一般步進(jìn)電機的精度為步進(jìn)角的3-5%,且不累積。
6、步進(jìn)電機的外表溫度允許達到多少?
步進(jìn)電機溫度過(guò)高首先會(huì )使電機的磁性材料退磁,從而導致力矩下降乃至于失步,因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn);一般來(lái)講,磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進(jìn)電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
7、為什么步進(jìn)電機的力矩會(huì )隨轉速的升高而下降?
當步進(jìn)電機轉動(dòng)時(shí),電機各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢;頻率越高,反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。
8、為什么步進(jìn)電機低速時(shí)可以正常運轉,但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲?
步進(jìn)電機有一個(gè)技術(shù)參數:空載啟動(dòng)頻率,即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動(dòng),可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動(dòng)頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動(dòng),脈沖頻率應該有加速過(guò)程,即啟動(dòng)頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。
9、如何克服兩相混合式步進(jìn)電機在低速運轉時(shí)的振動(dòng)和噪聲?
步進(jìn)電機低速轉動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn),一般可采用以下方案來(lái)克服:
A.如步進(jìn)電機正好工作在共振區,可通過(guò)改變減速比等機械傳動(dòng)避開(kāi)共振區;
b.采用帶有細分功能的驅動(dòng)器,這是最常用的、最簡(jiǎn)便的方法;
C.換成步距角更小的步進(jìn)電機,如三相或五相步進(jìn)電機;
D.換成交流伺服電機,幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲w,但成本較高;
E.在電機軸上加磁性阻尼器