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什么是步进电机?

A.步进电机(有时称为步进电机或步进电机)是一种具有固定步数的直流电机,可实现完全旋转。电机可以被命令移动到这些步进位置中的任何一个并保持位置,而无需任何位置传感器-假设它的尺寸与应用的扭矩和速度要求有关。这就是所谓的“开环”控制。万博官网手机登陆

步进电机通过交替给电机中的绕组通电来控制。步进驱动用于控制大功率直流脉冲,从而高精度地控制电机轴的运动。

两相步进电机可以是单极或双极。而单极电机是流行的爱好者,大多数工业步进电机是双极的。对于给定的重量,双极性电机更加高效和强大。

每次旋转有多少步?

每旋转的步数取决于电机中的绕组数。SureStep®电机提供1.8度的旋转每“全步”,因此需要200全步一个完整的旋转。但是步进电机也可以用“步进”的分数来控制,如“半步进”,“四分之一步进”等,这是一种技术,通过步进驱动在高速下激励交流绕组,以实现全步进之间的中间位置。

微步

大多数现代的步进驱动都能实现“微步进”,有些甚至使用正弦-余弦波形来实现每转10k、20k甚至50k步进或更高的非常高的步进计数。该值通常由用户通过驱动器上的dip开关或编程软件选择。当采用微步进时,步进电机的可用转矩可以显著降低(SureStep®转矩/转速曲线以半步进分辨率提供)。还应注意,在非常高的微步分辨率下,步长重复性和精度可能会受到影响。

步进电机只是步进系统的一部分吗?

是的,尽管在大量的商业应用中(特别是小尺寸的电机),步进驱动器可能包含一个简单的万博官网手机登陆芯片组,它可以定制集成其他板级控制电子。然而,在大多数工业控制应用中,电机是由一个专用的步进驱动器控制,和一个非万博官网手机登陆稳压直流电源提供从24到80VDC的任何地方供电系统。这些通用现货(COTS)组件在低容量设置中有许多明显的优势。

我如何控制步进系统?

步进驱动器接受来自PLC或其他运动控制器的低功率控制信号,并相应地产生适当的绕组电流。控制信号输入到步进驱动器被称为“脉冲和方向”信号。一个离散输入控制电机轴的方向,而第二个高速输入为每一步(或微步)所需的运动进行切换。注意高速运动high-microstepping分辨率就需要一个非常高速脉冲序列——例如,当微步在50000 steps-per-rev一步开车需要250 khz输入脉冲频率来生成一个300 rpm的电机轴(300 /分钟牧师÷60秒/分钟×50000步/牧师= 250000步/秒)。根据PLC或运动控制器的能力,可能需要在最高速度和高分辨率之间进行权衡。一些驱动器甚至支持实时改变微步分辨率,以便在低分辨率下指挥高速移动——而在较低的速度下提高精度是可能的。

归航

对于基于位置的应用,通常需要一个家庭传万博官网手机登陆感器。上电时,控制器发起归航序列,系统确定轴或所连接机械装置的归航位置。大多数智能步进驱动器支持许多归航例程(有少量变化),这将覆盖大部分应用程序需求。万博官网手机登陆

位置验证

在许多应用中,谨万博官网手机登陆慎的做法是在每个机器循环中至少验证一次位置。这可以像一个“移动完成”传感器一样简单,在重复运动结束时触发。即使使用尺寸合适的电机,也可能存在意外的障碍物、摩擦或其他负载干扰,从而导致电机“跳步”。由于步进系统的开环特性,驱动器将不知道这些“跳过”。在这种情况下,控制器可能需要发送额外的“步骤”来弥补差异,或者需要重复归位程序。

速度和性能

在纯速度方面,大多数步进电机转速可达1500rpm或更快-但可用扭矩下降显著在75%(或更少)的最高速度。步进电机的最佳转速和扭矩通常在0-500rpm范围或以下——在指定系统时,应仔细考虑特定电机的扭矩/转速曲线。这是一个典型的例子,扭矩/速度曲线的一个SureStep®步进电机在三个电压水平。

对于需要快速动态响应的高性能应用,步进器可万博官网手机登陆以非常有效,但前提是系统的设计没有负载和电机的惯性之间的大惯性失配。如果高动态响应在您的应用程序中很重要,那么努力将惯性不匹配保持在10:1以下。万博官网手机登陆为了最高的性能-目标为1:1。

考虑变速箱

SureGear精密齿轮箱

齿轮箱通常用于帮助减少惯性失配,并进一步增加步进电机的有效转矩。AutomationDirect提供SureGear®系列精密行星齿轮减速器,直接与我们的NEMA框架SureStep®电机匹配(我们甚至包括安装硬件)。这些变速箱提供广泛的传动比(5、10、25、50和100:1),30弧分钟或更少的低齿隙,并且它们是免维护的;在20000小时的使用寿命内无需额外润滑。

齿轮箱减少了负载的反射惯性齿轮比的平方。这可以提供巨大的改进惯性不匹配,但你必须考虑添加的惯性变速箱本身。齿轮减速也限制了应用的最高速度。万博官网手机登陆

有什么其他的步进电机功能寻找?

框架尺寸

NEMA机架尺寸通常用于工业步进电机,SureStep®步进电机有NEMA 17、23和34机架尺寸,有多种堆叠长度和扭矩额定值。堆栈的长度(电机的主体长度)是决定可用功率的一个因素。SureStep电机也有一个特殊的“高转矩”H系列,具有更强的磁铁和更高的功率绕组,适用于最苛刻的应用。万博官网手机登陆

双井

所有尺寸的SureStep电机都提供单轴或双轴。双轴电机(实际上是从电机两端伸出的单轴)用于驱动两个独立负载或可能添加反馈装置(当需要闭环操作时)。

连接类型

所有SureStep电机上也提供连接器。电机有一根带连接器的12英寸导线。使用便宜的电机延长电缆来完成接线。这可确保电机导线连接正确,并使更换损坏的电机更容易。

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