步進(jìn)電機由于受到自身制造工藝的限制,如步距角的大小由轉子齒數和運行拍數決定,但轉子齒數和運行拍數是有限的,因此
步進(jìn)電機的步距角一般較大并且是固定的,步進(jìn)的分辨率低、缺乏靈活性、在低頻運行時(shí)振動(dòng),噪音比其他微電機都高,使物理裝置容易疲勞或損壞。
這些缺點(diǎn)使步進(jìn)電機只能應用在一些要求較低的場(chǎng)合,對要求較高的場(chǎng)合,只能采取閉環(huán)控制,增加了系統的復雜性,這些缺點(diǎn)嚴重限制了步進(jìn)電機作為優(yōu)良的開(kāi)環(huán)控制組件的有效利用,細分驅動(dòng)技術(shù)在一定程度上有效地克服了這些缺點(diǎn)。
七、選擇方法
1.判斷需多大力矩
靜扭矩是選擇步進(jìn)電機的主要參數之一,負載大時(shí),需采用大力矩電機,力矩指標大時(shí),電機外形也大。
2.判斷電機運轉速度
轉速要求高時(shí),應選相電流較大、電感較小的電機,以增加功率輸入,且在選擇驅動(dòng)器時(shí)采用較高供電電壓。
3.選擇電機的安裝規格
如57、86、110等,主要與力矩要求有關(guān)。
4.確定定位精度和振動(dòng)方面的要求情況
判斷是否需細分,需多少細分,根據電機的電流、細分和供電電壓選擇驅動(dòng)器 。
八、主要特性
1.步進(jìn)電機必須加驅動(dòng)才可以運轉,驅動(dòng)信號必須為脈沖信號,沒(méi)有脈沖的時(shí)候,步進(jìn)電機靜止,如果加入適當的脈沖信號,就會(huì )以一定的角度(稱(chēng)為步角)轉動(dòng),轉動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。
2.三相步進(jìn)電機的步進(jìn)角度為7.5度,一圈360度,需要48個(gè)脈沖完成。
3.步進(jìn)電機具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。
4.改變脈沖的順序,可以方便的改變轉動(dòng)的方向,因此,打印機、繪圖儀、機器人等設備都以步進(jìn)電機為動(dòng)力核心。
九、步進(jìn)電機優(yōu)點(diǎn)
1.電機旋轉的角度正比于脈沖數。
2.電機停轉的時(shí)候具有最大的轉矩(當繞組激磁時(shí))。
3.由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不會(huì )將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動(dòng)的重復性。
4.優(yōu)秀的起停和反轉響應。
5.由于沒(méi)有電刷,可靠性較高,因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命。
6.電機的響應僅由數字輸入脈沖確定,因而可以采用開(kāi)環(huán)控制,這使得電機的結構可以比較簡(jiǎn)單而且控制成本。
7.僅僅將負載直接連接到電機的轉軸上也可以極低速的同步旋轉。
8.由于速度正比于脈沖頻率,因而有比較寬的轉速范圍。
十、步進(jìn)電機缺陷
1.如果控制不當容易產(chǎn)生共振。
2.難以運轉到較高的轉速。
3.難以獲得較大的轉矩。
4.在體積重量方面沒(méi)有優(yōu)勢,能源利用率低。
5.超過(guò)負載時(shí)會(huì )破壞同步,高速工作時(shí)會(huì )發(fā)出振動(dòng)和噪聲。