步進電機的選型原則
步進電機是一種作為控制用的特種電機,它的使用非常廣泛,在工業(yè)控制中起著重要的作用。
步進電機的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運行的,其特點是沒有積累誤差(精度為百分之100),所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動,這種裝置就是步進電機驅(qū)動器,它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移,或者說:控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號,通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用,但步進電機并不能象普通的直流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。
為了讓更多的用戶了解步進電機及步進電機驅(qū)動器,選擇到最適合自己使用要求的步進電機和步進電機驅(qū)動器,特將有關(guān)選型原則介紹如下:(僅供參考)
一、首先確定步進電機拖動負載所需要的扭矩。最簡單的方法是在負載軸上加一杠桿,用彈簧秤拉動杠桿,拉力乘以力臂長度既是負載力矩;蛘吒鶕(jù)負載特性從理論上計算出來。由于步進電機是控制類電機,所以目前常用步進電機的最大力矩不超過
45Nm ,力矩越大,成本越高,如果您所選擇的步進電機力矩較大或超過此范圍,可以考慮加配減速裝置。
二、確定步進電機的最高運行轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速指標在步進電機的選取時至關(guān)重要,步進電機的特性是隨著電機轉(zhuǎn)速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多參數(shù)有關(guān),如
: 驅(qū)動器的驅(qū)動電壓、步進電機的相電流、步進電機的相電感、步進電機大小等等,一般的規(guī)律是:步進電機驅(qū)動電壓越高,力矩下降越慢;步進電機的相電流越大,步進電機力矩下降越慢。在設(shè)計方案時,應(yīng)使步進電機的轉(zhuǎn)速控制在
1500 轉(zhuǎn) / 分或 1000 轉(zhuǎn) / 分,當然這樣說很不規(guī)范,可以參考〈矩 - 頻特性〉。
三、根據(jù)步進電機負載最大力矩和步進電機最高轉(zhuǎn)速這兩個重要指標,再參考〈矩
- 頻特性〉,就可以選擇出適合自己的步進電機。如果您認為自己選出的步進電機太大,可以考慮加配減速裝置,這樣可以節(jié)約成本,也可以使您的設(shè)計更靈活。要選擇好合適的減速比,要綜合考慮力矩和速度的關(guān)系,選擇出最佳方案。
四、最后還要考慮留有一定的(如百分之30 )步進電機力矩余量和步進電機轉(zhuǎn)速余量。
五、盡量選擇混合式步進電機,它的性能高于反應(yīng)式步進電機。
六、盡量選取細分步進電機驅(qū)動器,且使步進電機驅(qū)動器工作在細分狀態(tài)。
七、選取時且勿走入只看步進電機力矩這一個指標的誤區(qū),也就是說并非步進電機的扭矩越大越好,要和步進電機速度指標一起考慮。
八、在轉(zhuǎn)速要求較高的情況下可以選擇驅(qū)動電壓高一點的步進電機驅(qū)動器。
九、在選購時是采用兩相步進電機的還是三相步進電機的,這并沒有什么具體的要求,只要步進電機步距角能滿足使用要求就行。
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