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步进电机的问题解答

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发表于 2012-7-9 20:46:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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步进电机的问题解答:
# U/ Q4 i) z0 G" w! W* N3 W$ h1、什么是步进电机?/ t& e, j1 G. B' Z0 g& n7 A
步进电机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,它就驱动步进电机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电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。  0 k6 T  @( b1 {; w! N; l+ E
2、步进电机分哪几种?5 S( g1 |) H" F1 O8 r" `3 \" O9 M
步进电机分三种: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。这种步进电机的应用最为广泛。
. V! j( L3 }6 Y" y1 a0 X0 O3、什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)?
0 W/ Y& Z6 ?8 ~( F保持转矩(HOLDING   TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。# ^+ C1 }( R( T- ?) p9 u
4、什么是DETENT    TORQUE?+ }; }! I( f, k4 |
DETENT     TORQUE是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。DETENT     TORQUE在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT    TORQUE。
) w; L# W, N! ?! w  K" t5、步进电机精度为多少?是否累积?
) S4 g! T. n' h+ H: }3 Y一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
& o/ }4 V7 K9 f: ^' b8 j) `. p6、步进电机的外表温度允许达到多少?. _  p$ i( T( R& Y  M  O0 s0 T4 X9 c
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;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,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
& s$ T3 ~  v) K- N2 B, U: h2 U7、为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?
( q- H1 T6 {+ q; }; j, z- m当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。, {% Z6 |, G. }+ d" I1 |. `
8、为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声?6 z* i/ H' A1 ?7 }) ^
步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。2 s( p& Q- ~, p5 u& @" w8 ]/ Q* {
9、如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?, w6 T: Y' z& F% u7 U( M" ?
步进电机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:
( E+ N7 s; ?; }. s, EA.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
# \0 Q1 q/ s) U  P) _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;
) R; Y) C: ^* t! B% uC.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;0 i5 N2 P( l% z4 f& A8 k# a5 Q: X% h
D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声w,但成本较高;
( V! P) i& t. s+ j) Q8 f6 DE.在电机轴上加磁性阻尼器。+ b' u. W3 M) G; Y. w% Z/ A
文章关键词: 步进电机;问题;解答
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