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如何理解伺服电机中步进电机的失步和超调

2020-08-26 14:07分类:步进电机 阅读:

 

电机力矩的计算_电机力矩计算_步进电机力矩

如何理解伺服电机中步进电机的失步和超调

本文主要介绍步进电机,着重介绍步进电机的失步和超调现象.

步进电机

步进电机是一种开环控制电机,它将电脉冲信号转换为角位移或线性位移. 它是现代数字程序控制系统中的主要执行元素,已被广泛使用. 在无过载的情况下,电机速度和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载变化的影响. 当步进驱动器接收到脉冲信号时,它将驱动步进电机. 设定方向以固定角度(称为“步进角”)旋转,并且其旋转以固定角度逐步运行. 通过控制脉冲数可以控制角位移,达到精确定位的目的. 同时可以通过控制脉冲频率来控制电机的转速和加速度,从而达到调速的目的.

步进电动机是一种感应电动机. 其工作原理是利用电子电路将直流电转换成分时电源. 多相顺序控制电流. 使用此电流为步进电机供电. 在正常操作中,驱动器是步进电机的分时电源,即多相顺序控制器. 尽管步进电动机已被广泛使用,但步进电动机与普通的直流电动机不同. 日常使用交流电动机. 它必须由双振铃脉冲信号,电源驱动电路等组成步进电机力矩,才能形成控制系统,然后才能使用. 因此,很难很好地使用步进电动机. 它涉及许多专业知识,例如机械,电机,电子和计算机. 作为执行元件,步进电机是机电一体化的关键产品之一,并广泛用于各种自动化控制系统中. 随着微电子学和计算机技术的发展,对步进电机的需求日益增长,并已应用于国民经济的各个领域.

主要类别

步进电动机可分为电抗性步进电动机(可变磁阻,VR),永磁体步进电动机(永磁,PM),混合式步进电动机(混合式步进,HS),单相步进电动机有多种类型,在中国使用的步进电动机中,无功步进电动机是主要的. 步进电机的运行性能与控制模式密切相关. 从控制方式来看,步进电动机控制系统可分为以下三类: 开环控制系统,闭环控制系统和半闭环控制系统. 在实际应用中步进电机力矩,半闭环控制系统通常分为开环或闭环系统.

反应公式: 定子上有绕组,转子由软磁性材料组成. 结构简单,成本低,步距角小,可达1.2°,但动态性能差,效率低,发热量大,可靠性难以保证.

永磁体类型: 永磁步进电动机的转子由永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同. 其特点是动态性能好,输出转矩大,但这种电机精度差,步距角大(一般为7.5°或15°).

混合型: 混合式步进电机结合了电抗型和永磁型的优点. 它在定子上具有多相绕组,在转子上具有永磁材料. 转子和定子上有多个小齿,以改善步进. 力矩精度. 其特点是输出转矩大,动态性能好,步距角小,但结构复杂,成本较高.

根据定子上的绕组,有两相,三相和五相串联. 最受欢迎的是两相混合式步进电机,其市场份额超过97%. 原因是它具有成本效益,并且可以与细分驱动程序一起很好地工作. 这种电动机的基本步进角为1.8°/步. 使用半步驱动器时,步角减小到0.9°. 使用细分驱动器,可以将细分角度细分为最多256次(0.007°/微细分). 由于摩擦和制造精度,实际控制精度略低. 同一步进电机可以配备不同的细分驱动器,以改变精度和效果.

选择方法

如何选择步进电机和驱动器:

判断需要多少扭矩: 静态扭矩是选择性步骤

电动机的主要参数之一. 当负载较大时,需要使用高扭矩电动机. 当扭矩指数较大时,电动机的外观也较大.

判断电动机的运行速度: 当速度要求较高时,应选择相电流较大且电感较小的电动机以增加功率输入. 选择驱动器时,请使用更高的电源电压.

选择电动机的安装规格: 例如57、86、110等,主要与扭矩要求有关.

确定定位精度和振动的要求: 确定是否要细分以及需要细分多少.

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