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步進(jìn)電機(jī)名詞術(shù)語及主要技術(shù)指標(biāo)

 發(fā)明創(chuàng)造領(lǐng)域 2012-04-26

步進(jìn)電機(jī)名詞術(shù)語及主要技術(shù)指標(biāo)

作者:斯達(dá)特 來源:原創(chuàng) 日期:2011-8-10 13:46:58 人氣:83 標(biāo)簽:步進(jìn)電機(jī) 名詞術(shù)語 技術(shù)指標(biāo)
導(dǎo)讀:1、.步距角,即在沒有減速齒輪的情況下,對(duì)于一個(gè)脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度。也可以這樣描述:定子控制繞組每改變一次通電方式,稱為一拍。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的機(jī)…
    1、.步距角,

    即在沒有減速齒輪的情況下,對(duì)于一個(gè)脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度。   

    也可以這樣描述:定子控制繞組每改變一次通電方式,稱為一拍。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的機(jī)械角度稱之為步距角,通常用θs表示。   

    常見的有3°/1.5°,1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如,對(duì)于步距角為1.8度的步進(jìn)電機(jī)(小電機(jī)),轉(zhuǎn)一圈所用的脈沖數(shù)為 n=360/1.8=200個(gè)脈沖?!?
  
    步距角的誤差不會(huì)長期積累,只與輸入脈沖信號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng),可以組成結(jié)構(gòu)較為簡單而又具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng),也可以在要求更高精度時(shí)組成閉環(huán)系統(tǒng)。

    2、.精度

    通常指的是最大步距誤差或最大累積誤差,直接用機(jī)械角度或步距的百分?jǐn)?shù)來表示。步距誤差和累積誤差是兩個(gè)概念,在數(shù)值上也就不一樣,這就是說精度的定義沒有完全統(tǒng)一起來.從使用的角度看,對(duì)多數(shù)情況來說,用累積誤差來衡量精度比較方便.最大累積誤差,是指從任意位置開始,經(jīng)過任意步之間,角位移誤差的最大值.由于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過一圈以后,轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)有重復(fù)性,所以精度的定義,可以認(rèn)為是在一圈范圍內(nèi),任意步之間轉(zhuǎn)子角位移誤差的最大值.

  3.轉(zhuǎn)矩

  保持轉(zhuǎn)矩(或定位轉(zhuǎn)矩),是指繞組不通電時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的最大值,或轉(zhuǎn)角不超過一定值時(shí)的轉(zhuǎn)矩值.通常反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩為零,除非具有特殊的產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩的裝、I.若千類型的永磁式步進(jìn)電機(jī),具有一定的保持轉(zhuǎn)矩.

  靜轉(zhuǎn)矩是指不改變控制繞組通龜狀態(tài),即轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)情況下的電磁轉(zhuǎn)矩.它是繞組內(nèi)的電流及失調(diào)角的函數(shù),當(dāng)繞組內(nèi)電流的值不變時(shí),靜轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系稱為矩角特性.對(duì)應(yīng)于某一失調(diào)角時(shí),靜轉(zhuǎn)矩的值為最大,稱為最大靜轉(zhuǎn)矩Mk),它的值取決于通電狀態(tài)及繞組內(nèi)電流的值.動(dòng)轉(zhuǎn)矩是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)情況下的最大輸出轉(zhuǎn)矩值.它與運(yùn)行的頻率有關(guān).

  4、晌應(yīng)頻率

  在某一頻率范圍內(nèi),步進(jìn)電機(jī)可以任意運(yùn)行而不會(huì)丟失一步,則這一最大頻率稱為響應(yīng)頻率。通常用起動(dòng)頻率(介)來作為衡量的指標(biāo),它是能不丟步地起動(dòng)的極限頻率,有時(shí)也叫做突跳頻率.對(duì)于一定的電動(dòng)機(jī)及一定的驅(qū)動(dòng)器情況,起動(dòng)頻率的值與負(fù)載的大小有關(guān),負(fù)載的大小包含負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量二方面的含義..

  5、運(yùn)行頻率(或連續(xù)頻率)

  是指頻率連續(xù)上升時(shí),電動(dòng)機(jī)能不失步運(yùn)行的極限頻率.它的值也與負(fù)載的大小有關(guān).很顯然,在同樣負(fù)載情況下,連

  續(xù)頻率(f.)的值高于響應(yīng)頻率或起動(dòng)頻率(了,)的值.步進(jìn)電機(jī)作為伺服電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),它的主要技術(shù)指標(biāo)包括:步距,輸出轉(zhuǎn)矩,起動(dòng)0率,運(yùn)行頻率,精度以及效率等.由于步進(jìn)電機(jī)用在數(shù)字程序控制系統(tǒng)內(nèi),這種系統(tǒng)的工作速度,取決于電動(dòng)機(jī)的控制頻率,用每秒脈沖數(shù)(或每秒步數(shù))來衡量,所以步進(jìn)電機(jī)的頻率指標(biāo)常常特別重要.至于主要要求起動(dòng)頻率還是運(yùn)行頻率指標(biāo),則要看系統(tǒng)的具體情況而定,有的系統(tǒng)經(jīng)常帶著固定的負(fù)載,要求恒定的工作速度,不允許工作速度有變化,例如“作孔機(jī)”(紙帶穿孔機(jī))就是這樣,步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于這種系統(tǒng)時(shí),主要要求負(fù)載情況下起動(dòng)頻率指標(biāo),運(yùn)行頻率指標(biāo)在這里就沒有什么意義,相反在另外一些系統(tǒng)內(nèi),工作的速度可以并且要求有變化,例如數(shù)控機(jī)床就是這樣,在這種情況下主要就是運(yùn)行指標(biāo)了。

  最近二十年來,步進(jìn)電機(jī)有很大的發(fā)展,各項(xiàng)性能指標(biāo)有了很大的提高,而其中主要的頻率指標(biāo)的提高,這一方面從改善電動(dòng)機(jī)元件本身的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和工藝來達(dá)到,同時(shí)也從驅(qū)動(dòng)器的改進(jìn)來獲得。目前小步距步進(jìn)電機(jī)的最高啟動(dòng)頻率大約可以達(dá)到2000~5000步/秒,最高運(yùn)行頻率可以到達(dá)16000步/秒,而在驅(qū)動(dòng)器采用所謂“細(xì)分”線路時(shí),最高運(yùn)行頻率可以達(dá)到160000/秒或更高一些。

  一般來說,尺寸大或功率大的步進(jìn)電機(jī),較不容易獲得高的頻率指標(biāo),為了解決這一矛盾,采用了液壓扭矩放大器。步進(jìn)電機(jī)與液壓扭矩放大器組合在一起,構(gòu)成所謂“電液步進(jìn)電機(jī)“,并有轉(zhuǎn)門的系列產(chǎn)品。

  如果能用步進(jìn)電機(jī)直接拖動(dòng),不用液壓扭矩放大器,可以省去液壓系統(tǒng),這自然是很希望的,因此研制較高技術(shù)指標(biāo)的大功率步進(jìn)電機(jī),是近年來普遍關(guān)心的一項(xiàng)課題目。

  對(duì)較大功率的步進(jìn)電機(jī),其效率是很重要的,電動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)的完善和驅(qū)動(dòng)線路的改進(jìn),使步進(jìn)電機(jī)的效率指標(biāo)獲得很大的提高。另一方面,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了改善,能夠在寬廣的頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定地運(yùn)行。不發(fā)生嚴(yán)重的振蕩。


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