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步进电机及驱动在应用中的设置技巧及方法

文章来源:未知人气:发表时间:2018-10-29 14:09

步进电机是一种作为控制用的特种电机, 它的旋转是以固定的角度(称为"步距角")一步一步运行的, 其特点是没有积累误差(精度为100%), 所以广泛应用于各种开环控制。
步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移, 或者说: 控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位目的。
步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了,如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为‘电机固有步距角‘的十分之一,也就是说:‘当驱动器工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动1.8°;而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了0.18° ,这就是细分的基本概念。 细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生,与电机无关。
驱动器细分后的主要优点为:完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性,而细分是消除它的唯一途径,如果您的步进电机有时要在共振区工作(如走圆弧),选择细分驱动器是唯一的选择。提高了电机的输出转矩。
尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约30-40% 。提高了电机的分辨率。由于减小了步距角、提高了步距的均匀度,‘提高电机的分辨率‘是不言而喻的。以上是步进电机的基本原理,接下来,针对步进电机驱动的设计、选型实战经验进行总结:选择保持转矩(HOLDING TORQUE)。
保持转矩也叫静力矩,是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩,而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。比如,一般不加说明地讲到1N.m的步进电机,可以理解为保持转矩是1N.m。

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