步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说,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(即步进角、步距角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确***的目的;同时您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。一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。
永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;
反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为0.75度。输出转矩较大,转速也比较高。这种电机,在机床上使用较多。
混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相、四相和五相:两相(四相)步距角一般为1.8度,三相步距角通常为1.2度,而五相步进角多为0.72度。目前,混合式步进电机的应用***为广泛。
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的***高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。
步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。
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