转矩特性
步进电机的距角特性是指步进电机按照额定电压通电时,施加到转子轴上的力矩与对应的偏移角度之间的关系。一个理想的步进电机具有正弦曲线的转矩特性,如图4所示。
当负载被施加到转子轴时,位置A和C分别**稳定平衡点。当你将一个外力Ta作用在电机的转轴上,就会产生一个对应的偏移角度。该偏移角度Θa,角度超前或滞后,取决于电机是处于加速或减速状态。当转子上施加载荷停止时,它将保持在一个被定义为偏移角的位置上。该电机产生的力矩Ta,对应于施加的外力以平衡负载。随着负载增加,偏移角也增加,直到达到电机的比较大控股转矩Th。一旦超过电机将进入一个不稳定的区域。在这种区域的转矩产生反向,并且转子跃过不平衡点到达下一个平衡点。 **步进电机绕线价格
通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。广东质量步进电机绕线
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。
**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。
单步响应和共振
单步响应特性的步进电机如图7所示。
当单步脉冲被施加到步进电机,转子的动作方式如上述曲线所示。步进时间t是当个步进脉冲施加时,电机轴旋转一个步距角所花费的时间。此步进的时间是高度依赖于惯量(负载)转矩的比率,以及使用的驱动类型。
由于转矩是偏移角度的函数,加速度也将是。因此,当转动的步进增量较大时,对应的转矩也较大,因此加速度也增大。这将引起的过冲和振荡如图所示。经过设定的时间,这些振荡或反复将终止。在某些应用中,这现象是不可取的。通过微步驱动的步进电机,可以减少或消除这些共振现象。 广东质量步进电机绕线
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步距角精度
步进电机作为一款定位设备取得了如此受欢迎的原因之一是它的精度和可重复性。通常步进电机的步距角精度达到每步的3% - 5%。这个误差不是一步一步累积的。步进电机的精度主要受它的零件精度和装配的影响。图5示出了典型步进电机的矩角精度。
a.步矩角误差
当电机从先前位置旋转到下一步时产生的比较大正向或负向误差
步矩角误差=测量步矩角 - 理论角度
b.定位误差
电机从初始位置步进N次(N= 360°/步矩角),测量每一步到初始位置的角度。如果第N步的位置到初始位置的角度为ΘN,误差是ΔΘN,则:
ΔΘN = ΔΘN - (步矩角) ×N。
尽管位置误差是比较大值和**小值之间的差异,但通常表示为±符号。即为:
位置误差= ±1⁄2( ΔΘMax - ΔΘMin)
c.迟滞位置误差
在两个方向测量中获得的误差值。
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