转矩与速度特性
对于一个特定的应用,转矩与速度之间的关系特性是选择合适的电机驱动的关键。这些特性是依赖于(变化)电机,激励模式、不同的驱动器或驱动器的方法。一个典型的“转速 - 转矩曲线”如图6所示。为了获得更好的理解需要定义与这条曲线相关的概念。
a.保持转矩
电机在停止时产生的比较大转矩。
b.牵入曲线
牵入曲线定义了一个作为开始停止的区域。这是电机在施加负荷的情况下,可以瞬间启动/停止且不损失同步的比较高频率。
c.比较大起动功率
指无负载施加时的比较大起动功率。
d.牵出曲线
牵出曲线定义一个被称为运转的区域。它指的是电机能够运行到比较大频率而不会失去同步。因为此区域在牵入区域以外,电机必须通过一个阶段(加速或减速)才能进入这一区域。
e.比较大转换速率
电机无负荷时的比较高工作频率。
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**常用的两种步进电机是长久磁铁型和混合型。如果设计师不知道哪种类型的步进电机**能满足他的应用需求,他应该先评估长久磁场型的电机,因为它通常是更便宜的。如果永磁型电机不适合的话,那么混合型电机可能是正确的选择。
此外,还存在着一些特殊设计的步进电机。一个是盘式的永磁步进电机,它的转子是由稀土磁铁制成的,设计得像一张光盘,如图2。该型电机有一定的优势,例如非常低惯量和一个之间没有耦合的两个定子绕组的优化的磁流路。在某些应用中,这些品质是必不可少的。 广州官方步进电机绕线
在全步驱动下,任何给定时间内都有两相通电。根据定子通电序列AB → B → →A,转子将按步骤1 → 3 →5 →7步进。全步模式和单相通电有相联系的运动角度,但在机械位置上偏移了二分之一。单极性电机的输出转矩要低于其双极性电机(电机同一绕组参数),因为单极电机只使用50%的绕组,而双极性电机却利用了整个绕组。
半步驱动结合波动驱动和全步驱动(1&2相通电)两种模式。在这种模式下,第二步*有一相通电,在其他步上,每极都有一相通电。根据定子通电序列AB → B → B → → → → A→ A,转子的步进位置为 1 →2 → 3 → 4 → 5 → 6 →7 →8。这样的运动的角度只有1 或2相通电那种驱动模式下歩距角的一半。和1 或2相通电驱动模式相比,半步运行可以减少共振现象。
通常情况下,PM电机有12个极对数,即定子每相具有12个极对。混合型步进电机有一个带齿的转子,该转子被分成两部分,由永磁隔开,使一半的齿成为南极,另一半成为北极,而转子的极对数量就等于任何转子齿数的一半。为了建立一个较高的等效磁极数,混合型电机的定子极也有齿(对于较小的极距,等效磁极数=360/齿距)。与等效磁极比较,基本的极上是有绕组缠绕的。通常4个主极适用于3.6度的电机,而8个极适用于1.8和0.9度类型的电机。
转子极数、等效定子磁极数和相数的关系式之间决定了步进电机整步时的步距角。
步距角=360 ÷(NPh ×Ph)=360/N
NPh =每相等效磁极数相位=转子极数
Ph=相数 N =各相磁极数之和
如果在转子和定子的齿距是不相等的,则存在更为复杂的关系式。
步进模式
以下是最常见的驱动模式:
•波动驱动(1相通电)
•全步驱动(2相通电)
•半步驱动(1&2相通电)
•微步驱动(连续不同的电机电流变化)
对于以下的讨论,请参阅图3。
在波动驱动中,只有一个绕组在任何给定的时间内通电。该定子通电序列为 A → B → → ,转子的转动步骤为8 → 2 → 4 → 6。对于同一绕组参数的单极性和双极性的电机,这种激励模式会导致转子在相同的机械位置运行。该驱动模式的缺点是对于绕组的利用率在单极的电机只有25%,而在双极性电机只有50%。这意味着你没有从电机运行中得到比较大转矩输出。 广州官方步进电机绕线
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步进电机的优点和缺点
优点:1.电机的旋转角度与输入脉冲成正比。
2.当绕组通电时,电机转矩处于完全静止状态。
3.因为良好的步进电机的准确度为3%-5%,而且不会将误差从一个步骤累计到下一步,所以步进电机能够精确定位和重复性地运动。
4.对启动/停止/换向有极好的反应。
5.因为没有接触到电机上的电刷,所以它非常可靠。电机的使用寿命**依赖于轴承的寿命。
6.电机对数字输入脉冲的响应提供了开环控制,这样使电机能够更简单和低成本的控制。
7.负载直接耦合到轴,可以实现非常低速的同步旋转。
8.当速度与输入脉冲的频率成正比,可以实现更大范围的旋转速度。
缺点:1.如果不恰当地控制可能会产生共振。
2. 如果速度太快则不易操作。 深圳步进电机绕线服务至上
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