步进电机几乎随处可见,从家里简单的DVD 播放器或打印机到高度复杂的数控机床或机械臂。它们以电子方式控制精确运动的能力使得这些电机在监控设备、硬盘、数控机床、3D 打印机、机器人、装配机器人、激光焊接和切割机以及许多其他机械设备中得到使用。
步进电机驱动器提供精确可控的速度和位置。电机随着每个控制脉冲而增加精确的量,轻松将数字信息转换为精确的增量旋转,无需转速计或编码器等反馈设备。
步进电机使用什么控制?
在步进电机中,每个电脉冲都会使电机旋转一步。步进电机由步进驱动器控制,步进驱动器向电机发送脉冲以使其旋转。电机旋转的脉冲数等于输入驱动器的脉冲数。步进电机将以等于这些相同脉冲的频率的速度旋转。
步进电机有什么控制功能?
步进电机以固定角度步进旋转,这将响应控制器接收到的输入电流脉冲。电动机可以将整个旋转分为多个步骤。当输入脉冲施加到这些电机上时,它们将电信号转换为机械运动。
步进电机的数量、速度和旋转方向由数字控制装置的适当配置来确定。数字控制设备的主要类型有:电机驱动器、控制连接和控制器。驱动器接收时钟脉冲和方向信号,并将这些信号转换为电机中适当的相电流。索引器创建时钟脉冲和方向信号。计算机或PLC(可编程逻辑控制器)向索引器发送命令。
如何选择步进电机驱动器
步进电机驱动器提供精确可控的速度和位置。一些步进电机驱动器系统是开环的,从而消除了反馈环路相移以及伺服驱动器常见的不稳定问题。
选择步进电机驱动器时要考虑的参数:
1. 需要移动的距离。
2.允许遍历的最长时间。
3、理想的制动(静态)精度。
4. 所需的动态精度(过冲)。
6. 所需的步长分辨率(步长大小、齿轮和机械设计的组合)。
7.系统摩擦:所有机械系统都存在一定量的摩擦。在确定电机尺寸时,请记住,步进电机必须提供扭矩来克服任何系统摩擦。少量的摩擦是可取的,因为它可以减少稳定时间并提高性能。
8.系统惯量:物体的惯量是其对速度变化的抵抗力的量度。惯性负载越大,电机加速或减速该负载所需的时间就越长。电机的转速与惯量无关。对于旋转运动,惯性与被移动物体的质量乘以距旋转轴的距离的平方成正比。
9. 电机速度/扭矩特性:扭矩是旋转力,定义为线性力乘以半径(均以英寸为单位)。选择电机/驱动器时,电机的容量必须超过负载的总体要求。任何电动机可以提供的扭矩都随其速度而变化。对于每种应用,设计人员应参考各自的速度/扭矩曲线。
10. 扭矩惯量比:该数字定义为电机的额定扭矩除以转子惯量。该比率(测量值)决定了电机加速和减速其自身质量的速度。由于结构变化,具有相似额定扭矩的电机可能具有不同的扭矩惯量比。
11. 扭矩裕度:只要有可能,电机驱动器应指定能够提供比绝对必要的扭矩更大的扭矩。该扭矩裕度允许机械磨损、润滑剂硬化和其他意外摩擦。共振效应导致电机的扭矩在某些速度下略低。理想的选择是提供比所需最小扭矩至少高出50% 的裕度的电机驱动器。超过100% 的成本可能太高。
文章主要介绍步进电机的控制。通过浏览文章,您可以了解步进电机的每个电脉冲都会使电机旋转一级。步进电机由驱动器控制,驱动器向电机发送脉冲,使其旋转。
直流电机控制器控制直流电机的位置
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