1. 步进电动机的组成
步进电机在整步或半步运行时,将较大的振动和噪声,步进电机的细分本质上是将整步或半步分成更多的步数来完成,即就本来一步完成的1.8°,可以分成几步完成,这样可以有效改善电机的振动,但随着电机控制技术的发展,采用DSP控制的数字式步进驱动系统,已实现了“纯正弦波”控制,已无细分的概念,细分更多的理解为电子齿轮比的设备,用来设定脉冲当量。
如英纳仕的EZM、EZS、EZN、DM等系列数字式步进驱动器,细分的设定主要用于脉冲当量的设定。
2. 步进电动机的原理是什么
对于我们普通使用步进电机的人来讲,只要了解控制步进电机的脉冲信号一般是由PLC或单片机发出,通过驱动器的分配与放大,最后用来驱动步进电机。从学术层面来讲,获得矩形脉冲有两种方法:
1、利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的脉冲;
2、通过各种整形电路把已有的周期性变化的波形变换为符合要求的矩形脉冲。
3. 步进电动机的组成和工作原理
科技名词定义 中文名称:步进电动机 英文名称:stepping motor 定义:将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电动机。
所属学科:机械工程(一级学科);仪器仪表元件(二级学科);仪表电机(三级学科) 步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,所以又称脉冲电动机。简介 步进电动机(stepping motor) 步进电动机把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号,步进电动机前进一步,故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备,以及打印机、绘图机和磁盘等装置。 步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成,由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。步进电动机的运行性能决定于电机与驱动电源间的良好配合。
4. 步进电动机的组成结构
步进电机上的“A+A-B+B-”就是电机的驱动线,“A+”、“ A-”代表一相,“B+”、“B-”代表另一相。 步进电机的定子是几个串联的线圈构成的磁体。有两个线圈绕组,每个线圈两个头,出线一般是四条线标记为A+,A-,B+,B-。 A相与B相是不通的,用万用表很容易区分出来,至于各相的+-出线实际是不用考虑的,任意一相正负对调电机将反转。 步进驱动器A+A-B+B-控制步进电机运行。两相四线电机一般采用可逆驱动,所以线圈有正负。
5. 步进电动机的结构
步进电机驱动器的三种基本驱动模式
步进电机驱动器
有三种基本的步进电机驱动模式:整步、半步、细分。其主要区别在于电机线圈电流的控制精度(即激磁方式)。整步驱动
在整步运行中,同一种步进电机既可配整/半步驱动器也可配细分驱动器,但运行效果不同。步进电机驱动器按脉冲/方向指令对两相步进电机的两个线圈循环激磁(即将线圈充电设定电流),这种驱动方式的每个脉冲将使电机移动一个基本步距角,即1.80度 (标准两相电机的一圈共有200个步距角)。
半步驱动
在单相激磁时,电机转轴停至整步位置上,驱动器收到下一脉冲后,如给另一相激磁且保持原来相继处在激磁状态,则电机转轴将移动半个步距角,停在相邻两个整步位置的中间。如此循环地对两相线圈进行单相然后双相激磁步进电机将以每个脉冲0.90度的半步方式转动。山社电机供应的所有的整/半步驱动器都可以执行整步和半步驱动,由驱动器拨码开关的拨位进行选择。和整步方式相比,半步方式具有精度高一倍和低速运行时振动较小的优点,所以实际使用整/半步驱动器时一般选用半步模式。
细分驱动
细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。对于有时需要低速运行(即电机转轴有时工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步进应用中,细分型步进电机驱动器获得广泛应用。其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制,从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度(即0.1125°)。
总的来说:在整步运行状态下,每输入一个脉冲,电机轴的角位移是一个步矩角,在半步运行状态下,每输入一个脉冲,电机轴的角位移是半个步矩角。步进电机
最好不使用整步状态,整步状态时振动大。6. 步进电动机的组成部分
目前,步进电机的应用领域越来越广泛,在机械、电子、纺织等行业应用普遍,下面是比较常用的一些场合:
1.步进电机主要用于一些有定位要求的场合。 例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。
2.广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。 特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。
3.步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。 目前用于电脑绣花机的步进电机多数为五相混合式步进电机,目的是通过采用高相数的步进电机来减小步矩角和提高控制精度,但是采用该种方式获得的性能上的提高是有限的.而且成本也相对较高。采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。若采用反应式步进电机,在性能明显提高的同时还能大大降低产品的成本。