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日的;刊時(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,從而達到調速的日的。
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(IIB)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)都很火。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(IIOLDING TORQUE)?
保持轉矩(IHIOLDING 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火而變化,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)2NⅢ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,容易使人家產(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?是否累秘?一般步進(jìn)電機的精度為步進(jìn)角的3-5%,且不累秘。
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)勢越人。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增人而相電流減小,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,但成本較高;
E.在電機軸上加磁性阻尼器,市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品,但機械結構改變較大。
10.細分驅動(dòng)器的細分數是否能代表精度?
步進(jìn)電機的細分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)(請參考有關(guān)文獻),其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機的低頻振動(dòng),提高電機的運轉精度只是細分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對于步進(jìn)角為1 8。的兩相混合式步進(jìn)電機,如果細分驅動(dòng)器的細分數設置為4,那么電機的運轉分辨率為每個(gè)脈沖0 45。,電機的精度能否達到或接近0.45。,還取決于細分驅動(dòng)器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠(chǎng)家的細分驅動(dòng)器精度可能差別很人;細分數越大精度越難控制。
11.叫相混介式步進(jìn)電機與驅動(dòng)器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區別?
必相混合式步進(jìn)電機一般由兩相驅動(dòng)器來(lái)驅動(dòng),因此,連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將叫相電機接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機轉速較的場(chǎng)合使用,此時(shí)需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的0.7倍,因而電機發(fā)熱小;并聯(lián)接法一般在電機轉速較高的場(chǎng)合使用(又稱(chēng)高速接法),所需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的1.4倍,因而電機發(fā)熱較人。
12.如何確定步進(jìn)電機驅動(dòng)器的直流供電電源?
A.電壓的確定混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為l2-48VDC),電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來(lái)選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快,那么電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過(guò)驅動(dòng)器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅動(dòng)器。
B.電流的確定供電電源電流一般根據驅動(dòng)器的輸出相電流I來(lái)確定。如果采用線(xiàn)性電源,電源電流一般可取I的l_ 1-1.3倍;如果采用開(kāi)關(guān)電源,電源電流一般可取I的1. 5-2. 0倍。
13.混介式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的脫機信號FREE -般在什么情況下使用?
當脫機信號FREE為低電平時(shí),驅動(dòng)器輸出到電機的電流被切斷,電機轉子處于白由狀態(tài)(脫機狀態(tài))。在有些自動(dòng)化設備中,如果在驅動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉動(dòng)電機軸(手動(dòng)方式),就可以將FREE信號置低,使電機脫機,進(jìn)行于動(dòng)操作或調節。手動(dòng)完成后,再將FREE信號置高,以繼續白動(dòng)控制。
14.如果用簡(jiǎn)單的方法調整兩相步進(jìn)電機通電后的轉動(dòng)方向?只需將電機與驅動(dòng)器接線(xiàn)的A+7:U A-(或者B+~U B-)對調即可。