施耐德ILS1W573PB1A0步進電機簡介schneider
速過程,即啟動頻率較低,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)。
步進電動機以其顯著的特點,在數字化制造時代發揮著重大的用途。伴隨著不同的數字化技術的發展以及步進電機本身技術的提高,步進電機將會在更多的領域得到應用。
步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器
雖然步進電機已被廣泛地應用,但步進電機并不能像普通的直流電機,交流電機在常規下。它必須由雙環形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統方可。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多知識。
步進電機作為執行元件,是機電一體化的關鍵產品之一, 廣泛應用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展,步進電機的需求量與日俱增,在各個國民經濟領域都有應用。
步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。通俗一點講:當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(即步進角)。您可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。
折疊編輯本段種類劃分
步進電機分三種:永磁式(PM) 、反應式(VR)和混合式(HB)。永磁式步進一般為兩相,轉矩和體積較小,步進角一般為7.5度 或15度;反應式步進一般為三相,可實現大轉矩輸出,步進角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大,在歐美等發達80年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反應式的,分為兩相和五相,兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度,這種步進電機的應用廣泛。
通常電機的轉子為永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組產生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈沖,電
動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
折疊反應式步進電機
由于反應式步進電機工作原理比較簡單。下面敘述三相反應式步進電機原理。
1、結構: 電機轉子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依分別與轉子齒軸線錯開。 0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A'與
齒5相對齊,(A'就是A,齒5就是齒1)下面是定轉子的展開圖:
2、旋轉: 如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉子不受任何力以下均同)。 如B相通電,A,C相不通電時,齒2應與B對齊,此時轉子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。 如C相通電,A,B相不通電,齒3應與C對齊,此時轉子又向右移過1/3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。 如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉子又向右移過1/3て 這樣經過A、B、C、A分別通電狀態,齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉子向右轉過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉。 由此可見:電機的位置和速度由導電數(脈沖數)和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。 不過,出于對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導電狀態,這樣將原來每步1/3て改變為1/6て。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3て變為1/12て,1/24て,這就是電機細分驅動的基本理論依據。 不難推出:電機定子上
有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制——這是旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機,出于成本等多方面考慮,上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩: 電機一旦通電,在定轉子間將產生磁場(磁通量Ф)當轉子與定子錯開一定角度產生力 F與(dФ/dθ)成正比 S
其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度,D為轉子直徑 Br=N·I/R N·I為勵磁繞阻安匝數(電流乘匝數)R為磁阻。 力矩=力*半徑 力矩與電機有效體積*安匝數*磁密 成正比(只考慮線性狀態) 因此,電機有效體積越
步進電機溫度過高首會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高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點;一般來講,磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上,有的甚至高達攝氏200度以上,所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度*正常。
3.步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。
當步進電機轉動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。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。
4.步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。
步進電機有一個技術參數:空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下,啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動,脈沖頻率應該有加
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