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步进电动机背景介绍(步进电机组成)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-28 18:26   点击:246  编辑:admin   手机版

1. 步进电机组成

先说结论,步进电机驱动由控制电路,移动电路,固定电线圈等零件组成。步进电机驱动是电机领域重要的驱动设备之一,起做工的效率非常的快。步进电机驱动的速度直接关系到了电机做功的效率,因此,步进电机驱动的越快,机械设备运行得越快。

2. 步进电机百科

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式(控制系统发出一个脉冲,就可以让步进电机转动一个角度),因为这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合(特别适合于机电一体话产品)。

不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。

在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机,步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。

使用恰当的时候,甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

3. 步进电机组成部件名称

ALM为报警信号;ERR是驱动器产生报警给外界的一个信号,可接至主控制器;DIR为方向信号,在单脉冲控制时,它是来负责电机正转反转的;PUL是脉冲信号;

4. 步进电机组成部件

表示步进电机的脉冲PUL和方向DIR信号。

接线的原则是形成一个回路,晶体管类型匹配。

dir+和pul+接d直流电源,一般是接5v,接24v要串接2k电阻。

dir-接方向,pul-接脉冲专。

ena+-悬空。

步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能,不但取决于步进电动机自身的性能,也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同步进行的。

5. 步进电机结构

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

 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。

6. 步进电机组成结构

导程是衡量旋转周数与位移关系的一个量,一般用来描述与步进电机适配丝杠的规格和参数。但是在单独的步进电机上是无法体现的。步进电机一般用步距角和步数来衡量。

举个例子,型号为1605的丝杠,编号前两位代表丝杠直径是16毫米,后两位就是导程,代表这个丝杠旋转一周工作台位移量是5毫米。

7. 步进电机组成及工作原理

步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、旁通气阀阀芯、阀座等组成,螺旋机构中的螺母和步进电机的转子制成一体。螺杆与壳体之间为滑动花键联接,使螺杆不能作旋转运动,只能沿轴向作直线运动。当步进电机转动时,螺母带动螺杆作轴向移动,步进电机转子每转动一圈,就使螺杆移动一个螺距,螺杆上固定着阀芯,螺杆向前或向后移动时,带动阀芯关小或开大旁通气阀。电脑通过控制步进电机的转动方向和转角,就可控制螺杆的移动方向和移动距离,从而达到控制旁爱气阀开度,调整怠速进气量的目的。

步进电机是一种可由脉冲电信号来控制转角和转动方向的电机,有多种类型,常见的是永磁型步进电机和可变磁阻型步进电机。

脉冲线性电磁阀式怠速控制阀结构与工作原理是怎样的?

这种怠速控制阀是用一个脉冲电磁阀来控制旁通气道的进气量,脉冲电磁阀与普通电磁阀的结构基本相同,由电磁线圈、固定衔铁、活动衔铁、阀芯、阀座等组成。当电磁线圈通电时,产生磁力,活动衔铁被吸向右边,靠向固定衔铁和阀芯在回位弹簧的作用下左移,关闭旁通气道。发动机怠速运转时,脉冲电磁阀接受来自电脑的固定频率的脉冲电流,不断反复地开启和关闭旁通气道。电脑利用改变每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比率(称为占空比,变化范围为0—100%),改变电磁阀、开启和关闭的时间比率,来控制旁通气道的进气量,当怠速过低时,电脑自动提高脉冲电流的占空比,增加进气量;反之,当怠速过高时,降低占空比,减少怠速进气量

8. 步进电机的组成

     UVW分别是电动机内部的三相绕组。

    1、三相电机Y型接法:将电机接线端U2、V2、W2短接,剩余的U1、V1、W1分别接至三相电路的三相火线上,通电时查看电机转动方向是否正确,方向反了就把三相中任意两项对调即可。

    2、三相电机三角形接法:将U1、W2短接,V1、U2短接,W1、V2短接,再将三条线引出接至三相电路的三相火线上,通电时查看电机转动方向是否正确,方向反了就把三相中任意两项对调即可。

   3、三相电接取220V电:一根线接三相火线任意一相,另一根线接零线,这样的电路就是单相220V电。

9. 步进电机组成结构图

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进电机又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,它是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。其原始模型是起源于年至年间。年前后开始以控制为目的的尝试,应用于氢弧灯的电极输送机构中。这被认为是最初的步进电机。二十世纪初,在电话自动交换机中广泛使用了步进电机。由于西方资本主义列强争夺殖民地,步进电机在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中得到了广泛的使用。二十世纪五十年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上,对于数字化的控制变得更为容易。到了八十年代后,由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现,步进电机的控制方式更加灵活多样。

步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是,它接收数字控制信号电脉冲信号并转化成与之相对应的角位移或直线位移,它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量,这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低,几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

由于步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,具有很好的数据控制特性,因此,计算机成为步进电机的理想驱动源,随着微电子和计算机技术的发展,软硬件结合的控制方式成为了主流,即通过程序产生控制脉冲,驱动硬件电路。单片机通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出了电机的潜力。因此,用单片机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋。

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