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abb伺服步进电机的发展概况,应用及介绍类型

2020-07-08 14:06分类:步进电机 阅读:

 

电机变频调速应用_霍尔式传感器电机应用_步进电机的应用

步进电机最早是由英国人在1920年代开发的. 在1950年代后期,晶体管的发明逐渐应用于步进电机,使数字控制变得更加容易. 经过不断改进,步进电机已广泛用于要求高定位精度步进电机的应用,高分辨率,高响应性和可靠性的机械系统中. 在需要自动化,省力和生产过程中高效率的机器中,我们可以轻松地找到步进电机的轨迹,特别是在重视速度,位置控制并需要精确执行各种命令动作的灵活可控场合. 发挥最大作用.

步进电机根据其结构差异可分为三类: (图1)

·可变磁阻类型(VR类型):

转子由软铁制成齿状. 当定子线圈不受到励磁电压时,保持转矩为零,因此转子惯性小且响应性好,但是其容许负载惯性不大. 步距角通常为15°.

·永磁型(PM型):

转子由永磁体组成,磁化方向为径向磁化,无励磁时有保持转矩. 根据转子材料,步距角分别为45°,90°,7.5°,11.25°,15°,18°等.

·混合型(HB型):

转子由轴向磁化的磁体制成,磁极制成双极形式. 它结合了可变磁阻步进电机和永磁步进电机的优点,具有高精度和高转矩3的优点. 小步距角.

(图1)

目前市场上的工业步进电动机中步进电机的应用,混合动力(HB型)是最常见的.

步进电机的特征

高精度定位:

步进电机的最大特点是可以轻松实现高精度的定位控制. 以5相步进电机为例: 基本定位单位(分辨率)为0.72°(全步)/0.36°(半步),很小. 停止定位精度为±3点(±0.05°),无累积误差,可实现高精度的定位控制.

(步进电机的定位精度取决于电机本身的加工精度)

位置和速度控制:

当脉冲信号输入到步进电机时,它可以根据输入的脉冲数以固定角度旋转,以获得灵活的角度控制(位置控制),并且可以获得与脉冲数成比例的转速(频率).

具有定位保持力:

步进电动机在停止时(没有脉冲信号输入时)仍然具有励磁保持力,因此即使不依靠机械制动,也可以保持停止位置.

动作敏感:

由于步进电机具有出色的加速性能,因此可以实现快速,频繁的瞬时启动,停止,正转和反转的定位动作.

开环控制,无需依赖传感器的位置:

步进电机的控制系统结构简单. 它可以通过输入脉冲波控制速度和位置,而无需速度传感器(ENCODER,速度发生器)和位置传感器(SENSOR). 由于属于开环控制,因此最适合于短距离,高频,高精度定位控制.

中低速时的高扭矩:

步进电机在低速和中速时具有更大的扭矩,因此它们可以提供比同类伺服电机更大的扭矩输出.

高可靠性:

与离合器,减速器和限位开关等其他设备相比,步进电机设备的故障和故障更少,因此检查和维护变得越来越容易.

小功率:

尽管步进电机可以在狭窄的空间中平稳安装并提供高扭矩输出,但它体积小,扭矩大.

步进电机的转速转矩特性

速度转矩特性取决于电动机和驱动器,并且对匹配的驱动器有很大的影响. 根据使用的驱动器,特性上的差异将明显不同.

(图2)

步进电机速度-转矩特性曲线的说明(图2):

(1)励磁最大静态转矩: 当运行脉冲速度等于0 Hz时,曲线与Y轴相交的点称为最大励磁静态转矩. 也就是说,当电动机通电但没有输入脉冲信号时电源,其具有的保持转矩称为励磁最大静态转矩.

(2)起飞扭矩: 也称为最大扭矩,它是电动机在运行时可以驱动的最大负载.

(3)最大响应频率: 无负载且负载惯量为0时电机可以响应的最快速度.

(4)最大自启动频率: 电动机可以不失步地立即启动的速度称为最大自启动频率.

两相和五相步进电机的区别

步进电动机主要根据相数进行分类,其中,两相和五相步进电动机在当前市场中被广泛使用. 两相步进电机每转可分为400等份,而五相则可分为1000等份. 因此,五相步进电动机具有更好的特性,较短的加减速时间和较低的动态惯量.

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