機床商務(wù)網(wǎng)技術(shù)文章
步進電機的一些知識點
閱讀：328 發(fā)布時間：2022-12-25步進電機是直接將電脈沖轉(zhuǎn)化為機械運動的機電設(shè)備。通過控制施加到電機線圈的電脈沖的順序、頻率和數(shù)量，可以控制步進電機的轉(zhuǎn)向、速度和旋轉(zhuǎn)角度。在沒有位置傳感閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的幫助下，采用由步進電機及其匹配驅(qū)動器組成的控制簡單、成本低廉的開環(huán)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)精確的位置和速度控制，繞組按一定的時間順序向前或向后通電，使電機向前或向后轉(zhuǎn)動，或被鎖定。
以1.8度兩相步進電機為例：當兩相繞組均通電勵磁時，電機輸出軸將靜止并鎖定。保持電機鎖定在額定電流的扭矩是保持扭矩。如果一相繞組的電流改變方向，電機將向給定方向旋轉(zhuǎn)一步(1.8度)。同樣，如果另一個繞組的電流改變方向，電機將向與前者相反的方向旋轉(zhuǎn)一步(1.8度)。當流經(jīng)線圈繞組的電流依次轉(zhuǎn)為勵磁時，電機會不斷旋轉(zhuǎn)并沿給定方向步進，運行精度很高。對于1.8度兩相步進電機，旋轉(zhuǎn)一次需要200步。
兩相步進電機有雙極和單極兩種繞組形式。
雙極電機的每相只有一個繞組線圈。當電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，電流應(yīng)依次切換到同一線圈中的勵磁，驅(qū)動電路的設(shè)計需要八個電子開關(guān)。單極電機每相有兩個極性相反的繞組線圈。當電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，只需對同相的兩個繞組線圈交替通電勵磁即可。在驅(qū)動電路設(shè)計中只需要四個電子開關(guān)。在雙極驅(qū)動模式下，由于每相繞組線圈99%勵磁，雙極驅(qū)動模式下電機的輸出轉(zhuǎn)矩比單極驅(qū)動模式下高40%左右。
步進電機的特性：
1.精確的位置控制
根據(jù)輸入脈沖數(shù)，確定軸的旋轉(zhuǎn)角度。位置誤差非常小(小于1/10度)，不會累積。
2.精確轉(zhuǎn)速
步進電機的轉(zhuǎn)速取決于輸入電脈沖的頻率，可以實現(xiàn)精確控制和方便調(diào)節(jié)。因此，它被廣泛應(yīng)用于運動控制的各個領(lǐng)域。
3.正/反轉(zhuǎn)、緊急停止和鎖定功能
電機扭矩和位置可以在整個速度范圍內(nèi)有效控制，包括靜態(tài)扭矩。在電機鎖定狀態(tài)下(電機繞組中有電流，但外部沒有旋轉(zhuǎn)的脈沖指令輸入)，仍保持一定的轉(zhuǎn)矩輸出。
4.低速時的精確位置控制
步進電機可以在極低的轉(zhuǎn)速下平穩(wěn)運行，無需齒輪箱的調(diào)節(jié)，同時可以輸出較大的扭矩，避免了功率損耗和角位置偏差，降低了成本，節(jié)省了空間。
5.使用壽命更長。步進電機的無刷設(shè)計保證了電機的長壽命。步進電機的壽命通常取決于軸承。