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步进马达的概述

发布时间:2014-12-11

马达,我们在日常生活、工作中都经常用到,但不知道大家对“步进马达的概述”是否知道呢?本文收集整理了一些资料,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

1简述


步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进马达当步进驱动器接收到一个脉冲信号,步进马达就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),步进马达的旋转是以固定的角度一步一步运行的 。

2概况

运动原理


步进马达是行业中人士对“步进电机”的另一种称呼,步进马达是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,马达的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给马达加一个脉冲信号,马达则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进马达只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进马达来控制变的非常的简单。

步进马达是一种感应马达,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进马达供电,步进马达才能正常工作,驱动器就是为步进马达分时供电的,多相时序控制器。

虽然步进马达已被广泛地应用,但步进马达并不能象普通的直流马达,交流马达在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进马达却非易事,它涉及到机械、马达、电子及计算机等许多专业知识。

步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制马达转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进马达的概述

步进电机的分类


步进马达分三种:永磁式(PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)。 永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进马达的应用最为广泛。

步进马达温度过高首先会使马达的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此马达外表允许的最高温度应取决于不同马达磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进马达外表温度在摄氏80-90度完全正常。

缺点


步进马达低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:

A.如步进马达正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;

B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法;

C.距角更小的步进马达,如三相或五相步进马达;

D.换成交流伺服马达,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;

E.在马达轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。

步进马达的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进马达的低频振动,提高马达的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角为1.8° 的两相混合式步进马达,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么马达的运转分辨率为每个脉冲0.45°,马达的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。

步进马达以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进马达本身技术的提高,步进马达将会在更多的领域得到应用。

综上所述,本文已为讲解步进马达的概述,相信大家对步进马达的概述的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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