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。
步進(jìn)電機的分類(lèi)
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。
伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動(dòng)控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動(dòng)控制系統中,用作執行元件,且具有機電時(shí)間常數小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi),其主要特點(diǎn)是,當信號電壓為零時(shí)無(wú)自轉現象,轉速隨著(zhù)轉矩的增加而勻速下降。
伺服電機選購
一、傳統的選擇方法
這里只考慮電機的動(dòng)力問(wèn)題,對于直線(xiàn)運動(dòng)用速度v(t),加速度a(t)和所需外力F(t)表示,它們均可以表示為時(shí)間的函數,與其他因素無(wú)關(guān)。很顯然,電機的最大功率P電機,最大應大于工作負載所需的峰值功率P峰值,但僅僅如此是不夠的,物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分,但在實(shí)際的傳動(dòng)機構中它們是受限制的。用T峰值表示最大值或者峰值。電機的最大速度決定了減速器減速比的上限,n上限=峰值,最大/峰值,同樣,電機的最大扭矩決定了減速比的下限,n下限=T峰值/T電機,最大,如果n下限大于n上限,選擇的電機是不合適的。反之,則可以通過(guò)對每種電機的廣泛類(lèi)比來(lái)確定上下限之間可行的傳動(dòng)比范圍。只用峰值功率作為選擇電機的原則是不充分的,而且傳動(dòng)比的準確計算非常繁瑣。
二、新的選擇方法
一種新的選擇原則是將電機特性與負載特性分離開(kāi),并用圖解的形式表示,這種表示方法使得驅動(dòng)裝置的可行性檢查和不同系統間的比較更方便,另外,還提供了傳動(dòng)比的一個(gè)可能范圍。這種方法的優(yōu)點(diǎn):適用于各種負載情況;將負載和電機的特性分離開(kāi);有關(guān)動(dòng)力的各個(gè)參數均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機。因此,不再需要用大量的類(lèi)比來(lái)檢查電機是否能夠驅動(dòng)某個(gè)特定的負載在電機和負載之間的傳動(dòng)比會(huì )改變電機提供的動(dòng)力荷載參數。用作自動(dòng)控制裝置中執行元件的微特電機。又稱(chēng)執行電動(dòng)機。其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。伺服:一詞源于希臘語(yǔ)“奴隸”的意思。人們想把“伺服機構”當個(gè)得心應手的馴服工具,服從控制信號的要求而動(dòng)作。在訊號來(lái)到之前,轉子靜止不動(dòng);訊號來(lái)到之后,轉子立即轉動(dòng);當訊號消失,轉子能即時(shí)自行停轉。由于它的“伺服”性能,因此而得名。伺服電動(dòng)機可以把輸入的電壓信號變換成為電機軸上的角位移或角速度輸出,在控制系統中常作為執行元件,所以伺服電動(dòng)機又稱(chēng)執行電動(dòng)機。改變輸入電壓的大小和方向就可以改變轉軸的轉速和轉向。