混合型(HB)
混合型步进电机比永磁型步进电机更昂贵,但在分辨率,转矩和速度上提供了更好的性能。对于混合型步进电机,其典型的步距角的范围是3.6°〜0.9°(100 - 400步每转)。该混合式步进电机结合了长久磁场型步进电机和可变磁阻型步进电机的优良特性。转子是像可变磁阻型电机,是多齿型的,并包含一个轴向磁化同心磁体绕着它的轴 。转子上的齿提供了一条更好的路径,它有助于引导优先地点中的磁通气隙。与VR和PM型电机相比,进一步增加了锁定、控股和动态转矩的电机特性。 深圳官方步进电机绕线
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。深圳官方步进电机绕线
尺寸和功率
除了根据步进电机步距角分类之外,步进电机也根据电机对应的直径的整体尺寸来分类。例如,一个大小为11的步进电机的直径约1.1英寸。同样大小23的步进电机具有机身直径为2.3英寸(58毫米)。然而整体大小相同的步进电机由于属于不同的机型,在机身长度上可能会有变化。一般而言,某一个特定尺寸的电机的可用输出力矩会随着机身长度的增加而增加。
步进电机的驱动IC的功率范围通常由对非常小的电机的低于1瓦特到对大型电机的10-20瓦特。在电机制造商的数据里,电机的比较大功耗水平和热极限很少明确提出。为了证明这一点,我们必须应用的关系为:P= V×I。例如,大小为23的步进电机,每阶段额定电压、电流为6V和1A。因此,与两个阶段通电两相电源的电机的额定功耗为12瓦。测量步进电机的热量挥发水平的通常做法是,在静止的空气中,让电机的热量上升到65°C。如果给电机安装散热装置,通常可以增加允许功耗水平。这一点很重要,因为电机的设计要求它应该在尺寸、输出功率和成本的角度来有效地利用其比较大功耗。
**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。
机械参数,负载,摩擦,惯量
步进电机系统(驱动器和电机)的性能高度依赖于机械负载参数。负载是定义为电机所驱动的,一般是指摩擦,惯量或两者的组合。
摩擦力由于表面的凹凸不平、相互摩擦而产生的对运动的阻力。摩擦力是一个常数与速度相乘。在整个步进过程中,需要**小的力矩(至少等于摩擦),来克服当前的摩擦力。增加摩擦负荷,将降低比较大速度和加速度,增加了矩角误差。如果磨擦负载降低将得到相反的结果。
惯量是抵抗变化速度的。一个高惯性负载要求一个高惯性力矩和同样的适用于制动。增加一个惯性负荷将增加速度的稳定性,增加所需的时间以达到所希望的速度和减少比较大的自启动脉冲速率。如果惯量降低则得到相反的结果。
步进电机的转子振动将随摩擦力和惯性负载的大小而变化。由于这种机械阻尼装置,不必要的转子振荡可以减小。通常采用更为简单的电子阻尼的方法,以减少这些不必要的振动例如把整步驱动变为半步驱动。 珠海步进电机绕线
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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。 深圳官方步进电机绕线
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