当前位置: 马达 >> 马达优势 >> 步进电机知识详解,再不怕看不懂步进电机了
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步进机电做为履行元件,是机电一体化的关键产物之一,宽泛运用在百般主动化掌握系统中。跟着微电子和计划机技巧的进展,步进机电的需求量突飞猛进,在各个公民经济范畴都有运用。做为电力人对步进机电的也不能仅限于理解云尔,理当深入理解它的构造、基根源理以及运用,接下来小七将从三个方面带众人通盘理解步进机电。
PART1.01甚么是步进机电步进机电是一种直接将电脉冲转折为板滞活动的机电安设,过程掌握施加在机电线圈上的电脉冲循序、频次和数目,也许完结对步进机电的转向、速率和转机角度的掌握。在不借助带地位感受的闭环反应掌握系统的情景下、运用步进机电与其配套的启动器共通构成的掌握简洁、低成本的开环掌握系统,就也许完结切确的地位和速率掌握。02根本结媾和办事道理根本构造:
办事道理:步进机电启动器按照外来的掌握脉冲和方位记号,过程其内部的逻辑电路,掌握步进机电的绕组以确定的时序正向或反向通电,使得机电正向/反向转机,或许锁定。以1.8度两相步进机电为例:当两相绕组都通电励磁时,机电输出轴将停止并锁定地位。在额定电流下使机电维持锁定的最鼎力矩为维持力矩。若是此中一相绕组的电流产生了变向,则机电将顺着一个既定方位转机一步(1.8度)。同理,若是是此外一项绕组的电流产生了变向,则机电将顺着与前者相悖的方位转机一步(1.8度)。当过程线圈绕组的电流按循序顺序变向励磁时,则机电会顺着既定的方位完结赓续转机步进,运转精度特别高。关于1.8度两相步进机电转机一周需步。两相步进机电有两种绕组模式:双极性和单极性。双极性机电每相上惟独一个绕组线圈,机电赓续转机时电流要在统一线圈内顺序变向励磁,启动电路计划上需求八个电子开关举行循序切换。单极性机电每相上有两个极性相悖的绕组线圈,机电赓续转机时唯有瓜代对统一相上的两个绕组线圈举行通电励磁。启动电路计划上唯有要四个电子开关。在双极性启动模式下,由于每相的绕组线圈为%励磁,以是双极性启动模式下机电的输效力矩比单极性启动模式下升高了约40%。PART2.01负载A.力矩负载(Tf)Tf=G*rG:负载分量r:半径B.惯量负载(TJ)
TJ=J*dw/dtJ=M*(R12+R22)/2(Kg*cm)M:负载品质R1:外圈半径R2:内圈半径dω/dt:角加快率02速率-力矩弧线速率-力矩弧线是步进机电输出特点的要害呈现模式。A.办事频次点机电在某一点的转速值。
n=q*Hz/(*D)n:转/秒Hz:频次值D:启动电路细分值q:步距角比方:距角1.8°的步进机电,在1/2细分启动方法下(即每步0.9°),办事频次Hz时的转速为1.25r/s.B.自启动地域步进机电也许直接启动和中止的地域。C.赓续运转地域在该地域内,机电无奈直接启动或中止。机电在该地域内运转确定先过程自启动地域,尔后过程加快抵达该办事地域运转。同理,机电在该地域内也无奈直接制动,不然轻易形成机电失步,确定先经加速抵达自启动地域内再制动。D.最高启动频次机电空载形态下,保证机电不丢步运转的最大脉冲频次。E.最高运转频次空载情景下,已励磁机电运转而不丢步的最高脉冲频次。F.启动力矩/牵入力矩满意步进马达在确定脉冲频次下启动并最先运转,不失步的最大负载力矩。G.运转力矩/牵效力矩满意步进马达在确定脉冲频次下平静运转,不失步的最大负载力矩。03加快/加速活动掌握当机电运转频次点在速率-力矩弧线的赓续运转地域内时,怎么减少机电启动或中止时的加快或加速时候,使机电更万古间地运转在最好速率形态,进而升高机电的灵验运转时候是特别关键的。下列图所示,步进机电的动态力矩特点弧线,低速运转时弧线为水准直线形态;高速运转时,由于遭到电感的影响,弧线产生了指数下落。A.低转速形态下的直线加快运转已知机电负载为TL,假想象从F0在最短时候(tr)内加快到F1,怎么来计划最短时候tr?
(1)时常情景下TJ=70%Tm(2)tr=1.8*10-5*J*q*(F1-F0)/(TJ-TL)(3)F(t)=(F1-F0)*t/tr+F0,0ttrB.高转速形态下的指数加快运转(1)时常情景下
TJ0=70%Tm0TJ1=70%Tm1TL=60%Tm1(2)
tr=F4*In[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)](3)
F(t)=F2*[1–e^(-t/F4)]+F0,0ttrF2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/TJ1-TJ0)F4=1.8*10-5*J*q*F2/(TJ0-TL)备注:J示意机电转子加负载时的转机惯量。q示意每一步的转机角度,在整部启动时便是指机电的步距角。在加速运转时,唯有将上述的加快脉冲频次回转过来计划就也许了。04振荡与噪音正常来说,步进机电在空载运转情景下,当机电的运转频次凑近或即是机电转子的固有频次时会产生共振,严峻的会产生失步局面。针对共振的几种处理计划:A.躲开振荡区:使机电的办事频次不落在振荡局限内
B.采纳细分的启动模式:运用微步启动模式,将原本的一步细分为多步运转,升高机电的每步分辩率,进而升高振荡。这也许过程调动机电的相电流最近完结的。微步并不会补充步距角切确度,却能使机电运转更为安稳,噪音更小。正常机电在半步运转时,力矩会比整步时小15%,而采纳正弦波电流掌握时,力矩将减小30%。
PART3.01定名规定AM
17
HD
0
0
01
-
01
1
2
3
4
5
6
7
1
财产板滞专用系列
2
机座号
机电形状尺寸(机座尺寸为英制尺寸的10倍)(6:14mm;8:20mm;11:28mm;14:35mm;17:42mm;23:56mm;24:60mm;34:86mm;42:mm)
3
步距角代号
HY,HS,HD:步距角1.8°
4
铁芯长度代号
5
引线数目
0:示意插座式机电4:引出线4根8:引出线8根
6
机能代号
示意机电的电流,力矩等机能参数
7
板滞代号
示意机电的出轴、引线、螺钉、刹车器及编码器等板滞参数-E0D编码器型、-PGXX加速机型、-BR01永磁式制动器型
02接线图03正常规格规格
机电部份
步距角精度
±5%(测试前提:恒流启动器/24V/两沟通电/额定电流/整步速率:1rps)
绝缘品级
B级(°C)
运用处境(运转时)
处境温度
-20~+50°C(无结冰)
处境湿度
85%下列(无结露)
介质处境
无侵蚀性气体及灰尘。不直接来往水、油等(准则型掩护品级IP65规格:无侵蚀性气体。不直接来往油。)
温度回升
温升小于80°C(温升是指在确定处境温度前提下,线圈温度补充的最大值。绕组温度的测试采纳电阻法。在恒压启动模式下,启动电压为额定电压,两沟通电,转速为0pps。在恒流启动模式下,启动电流为额定电流,两沟通电,转速为空载起动频次。散热板:铝板××t1.6(mm))
径向跳动
0.T.I.R.(mm)
径向窜动
0.02mmMax.(gf)
轴向窜动
0.08mmMax.(gf)
安设法兰相关于转轴的同轴度
0.T.I.R.(mm)
安设面相关于转轴的笔直度
0.T.I.R.(mm)
04转轴负载前提(单元:N)机座型号
答应径向负载(距轴端的间隔L)
答应轴向负载
0mm
5mm
10mm
15mm
20mm
6HY
12
15
20
---
---
机电自身分量下列
8HY
12
15
20
---
---
11HS
20
25
34
52
---
14HS
20
25
34
52
---
17HD
20
25
34
52
---
23HS
50
60
75
24HS
61
73
90
34HD
42HS
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