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,现在常用的
步进电机有:反应式、永磁式、混合式和单相式步进电机等。市场上现阶段以两相、五相混合式步进电机获得较多的应用。
步进电机在构造上有三种主要类型:反应式、永磁式和混合式。
反应式:
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。
永磁式:
永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或5°)。
混合式:
混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步矩角小,但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。受欢迎的是两相混合式步进电机,约占 97以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步矩角为.8°/步,配上半步驱动器后,步矩角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步矩角可细分达256倍(0.007°)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
怎样选择步进电机和驱动器
1·判断需多大力矩:
静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时,需采用大力矩电机。力矩指标大时,电机外形也大。
2·判断电机运转速度:
转速要求高时,应选相电流较大的电机,以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电电压。
选择电机的安装规格:
如57,86,0等,主要与力矩要求有关。
确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。
根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
由于步进电机工作原理易学易用,成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制,因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
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