步進電機基礎(chǔ) |
步進電機是一個把電脈沖轉(zhuǎn)換成離散的機械運動的裝置，與其匹配的驅(qū)動器共同組成一個可控的步進電機運動系統(tǒng)，具有良好的數(shù)據(jù)控制特性。在接受來自控制器（PLC、單片機等可編程處理器）的工作指令（開關(guān)脈沖信號）時，其驅(qū)動器依據(jù)工作指令向定子繞組有序勵磁，使定子內(nèi)部建立一個實時響應(yīng)的脈動的、非連貫性變化的磁場，并作用于周邊帶有很多小齒的轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，即施加 一個脈沖，馬達轉(zhuǎn)動一步。在理想的情況下，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度、累計旋轉(zhuǎn)角度完全同步于控制器輸入的脈沖頻率及脈沖數(shù)，也就是說，在非超載的情況下，只要控制發(fā)出的脈沖頻率和脈沖數(shù)，就能準確地控制步進電機的速度與停止的位置，而不受負載變化的影響。因此，只需在規(guī)定的時間內(nèi)向步進電機運動系統(tǒng)提供有效的工作指令，轉(zhuǎn)子將會被準確地驅(qū)動到設(shè)定的角度位置，在進一步的工作指令到來之前，始終保持在該位置。
步進電機的雙向驅(qū)動、固有的剎車制動性能、可適當調(diào)整的輸出扭矩、功率控制、精確的位置度、高分辨率、良好的數(shù)字交互界面，且僅采用開環(huán)控制即能達到良好的使用效果等是其顯著的優(yōu)勢。而且與伺服系統(tǒng)、無刷直流電機相比，其單位體積輸出功率大、轉(zhuǎn)動慣量小、無漂流及起動峰涌現(xiàn)象、無位置累積誤差等良好優(yōu)點，是一種成本低廉的數(shù)字控制類電機。
正由于具備以上固有的優(yōu)點，在眾多領(lǐng)域已奠定了其應(yīng)用地位，并被廣泛應(yīng)用于需要控制旋轉(zhuǎn)角度、速度、位置和同步性的諸多領(lǐng)域，如辦公室自動化、安防、醫(yī)療設(shè)備，紡織品機器、舞臺燈光、販賣機與售票機，機械自動化等。 |
選用步進電機時應(yīng)注意以下幾點：
1、一般應(yīng)選用力矩比實際需要大50%~****的步進電機，因為步進電機不能過負載運行，即便是瞬間過載都可能造成失步、停轉(zhuǎn)或不規(guī)則原地來回作動。
2、上位控制器輸入的脈沖電流必須夠大（一般要>10mA），以確保光電耦合器穩(wěn)定導通，否則會導致步進電機失步；如果輸入脈沖頻率過高，會因個別脈沖接收不到，導致步進電機失步。
3、啟動頻率不應(yīng)太高，應(yīng)在啟動程序中設(shè)置加速過程，即從規(guī)定的啟動頻率開始，加速到設(shè)定頻率，否則就可能不穩(wěn)定，甚至處于惰態(tài)。
4、電機如果未固定好，造成強烈共振，也會導致步進電機失步。
5、應(yīng)了解步進電機的固有弱點：輸入脈沖頻率過高，易導致丟步；輸入脈沖頻率過低，易出現(xiàn)共振；轉(zhuǎn)速偏高時扭矩降低明顯。
6、應(yīng)了解****型步進電機的性能，選用采用了****控制技術(shù)的****步進電機系統(tǒng)，****系統(tǒng)既可以使步進電機在高速狀態(tài)下減少共振，還能通過減少步進電機反電動勢的做法，增加電機在高速狀態(tài)下的扭矩。 |
