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步進(jìn)電機(jī)的主要分類
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和分類方法較多,一般按勵(lì)磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種;按相數(shù)可分為單相、兩相、三相和多相等形式。
在我國所采用的步進(jìn)電機(jī)中以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能與控制方式有密切的關(guān)系,步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)從其控制方式來看,可以分為以下三類:開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)。它是隨著控制對象的復(fù)雜化,當(dāng)動(dòng)態(tài)特性不可知或發(fā)生不可預(yù)測的變化時(shí),為得到高的性能的控制器而產(chǎn)生的。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般歸類于開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中。
步進(jìn)電機(jī)的控制技術(shù)
國內(nèi)外的科技工作者對步進(jìn)電機(jī)的速度控制技術(shù)進(jìn)行了大量的研究,建立了多種加減速控制數(shù)學(xué)模型,如指數(shù)模型、線性模型等,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了多種控制電路,改善了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性,推廣了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍指數(shù)加減速考慮了步進(jìn)電機(jī)固有的矩頻特性,既能保證步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)中不失步,又充分發(fā)揮了電機(jī)的固有特性,縮短了升降速時(shí)間,但因電機(jī)負(fù)載的變化,很難實(shí)現(xiàn)而線性加減速僅考慮電機(jī)在負(fù)載能力范圍的角速度與脈沖成正比這一關(guān)系,不因電源電壓、負(fù)載環(huán)境的波動(dòng)而變化的特性,這種升速方法的加速度是恒定的,其缺點(diǎn)是未充分考慮步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨速度變化的特性,步進(jìn)電機(jī)在高速時(shí)會發(fā)生失步。m或更大的情況下,就要選擇86、110、130等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。
詳解導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)定位不準(zhǔn)的原因
強(qiáng)行使電機(jī)以要求的速度(大于極限起動(dòng)預(yù)率)直接起動(dòng),可能會發(fā)生“丟步’或無響應(yīng)。而當(dāng)電機(jī)運(yùn)行至終點(diǎn)時(shí),雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖,令其停止,但由于慣性作用,會發(fā)生沖過終點(diǎn)的現(xiàn)象,即產(chǎn)生過沖。
由于慣性作用產(chǎn)生過沖現(xiàn)象并出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)定位不準(zhǔn)確的主要原因有以下幾點(diǎn):
(1)要求步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)之初速度過高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過步進(jìn)電機(jī)的極限起動(dòng)頻率,或者說是加速度太大,從而造成“丟布”情況;
(2)步機(jī)電機(jī)馬達(dá)的功率達(dá)不到系統(tǒng)的要求;
(3)步進(jìn)電機(jī)在工作過程中或許遭受到干擾導(dǎo)致電機(jī)定位不準(zhǔn);
(4)控制系統(tǒng)的控制器產(chǎn)生失誤動(dòng)作;
(5)換向時(shí)丟脈沖,單向運(yùn)行定位準(zhǔn)確,換向后定位出現(xiàn)偏差,并隨著換向次數(shù)的增加導(dǎo)致其偏差值就越明顯;
(6)軟件存在設(shè)計(jì)缺陷;
由于開環(huán)控制系統(tǒng)具有操作方便,價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),所以我國所采用基本是以開環(huán)控制反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。雖然步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用廣泛,但其并不能如同普通的交(直)流電機(jī)在常規(guī)條件下使用,且從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)行速度在理論狀況下,在電機(jī)的極限起動(dòng)頻率大于運(yùn)行的速度時(shí),電機(jī)可按要求運(yùn)行,并可達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行速度。運(yùn)行至行程結(jié)束時(shí),也能立即發(fā)出可以實(shí)現(xiàn)停止功能的脈沖,并使電機(jī)停止運(yùn)行。但實(shí)際情況是,步進(jìn)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)的極限起動(dòng)預(yù)率較低,遠(yuǎn)不能滿足較高的運(yùn)行速度的要求。配合以直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或齒輪箱裝置,更可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜、精密的線性運(yùn)動(dòng)控制要求。在這種工作狀況下,強(qiáng)行使電機(jī)以要求的速度(大于極限起動(dòng)預(yù)率)直接起動(dòng),則會發(fā)生“丟步”或無響應(yīng)。而當(dāng)電機(jī)運(yùn)行至終點(diǎn)時(shí),雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖,令其停止,但由于慣性作用,會發(fā)生沖過終點(diǎn)的現(xiàn)象,即產(chǎn)生過沖。
需要我們特別注意的問題是,為了要保證系統(tǒng)的定位精準(zhǔn)度并獲得較高的定位速度,主流系統(tǒng)都將定位過程劃分為兩種階段進(jìn)行。分別為:粗定位階段及精定位階段。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的原理是什么,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用單極性直流電源供電。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),“丟步”和“過沖”是步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行中很常出現(xiàn)的兩種嚴(yán)重影響步進(jìn)電機(jī)定位精度的“罪魁禍?zhǔn)住薄?
步進(jìn)電機(jī)怎么選型,如何選擇步進(jìn)電機(jī),大家知道嗎?
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的選擇步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩,近似于傳統(tǒng)電機(jī)所稱的“功率”。當(dāng)然,有著本質(zhì)的區(qū)別。步進(jìn)電機(jī)怎么選型,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的物理結(jié)構(gòu),完全不同于交流、直流電機(jī),電機(jī)的輸出功率是可變的。如何選擇步進(jìn)電機(jī)。通常根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大小(即所要帶動(dòng)物體的扭力大小),來選擇哪種型號的電機(jī)。根據(jù)您的實(shí)際情況可否需要特殊規(guī)格特殊規(guī)格的步進(jìn)電機(jī),請和我們溝通,在技術(shù)允許的范圍內(nèi),加工訂貨。大致說來,扭力在0.8N.m以下,選擇20、28、35、39、42(電機(jī)的機(jī)身直徑或方度,單位:mm);扭力在1N.m左右的,選擇57電機(jī)較為合適。扭力在幾個(gè)N.m或更大的情況下,就要選擇86、110、130等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。