步進(jìn)電動機(jī)

步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電源由變頻脈沖信號源、脈沖分配器及脈沖放大器組成,由此驅(qū)動電源向電機(jī)繞組提供脈沖電流。步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行性能決定于電機(jī)與驅(qū)動電源間的良好配合。
步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是沒有累積誤差,結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便,制造成本低,步進(jìn)電動機(jī)帶動負(fù)載慣量的能力大,適用于中小型機(jī)床和速度精度要求不高的地方,缺點(diǎn)是效率較低,發(fā)熱大,有時會"失步"。
機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)
機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)由鐵心、線圈、齒輪機(jī)構(gòu)等組成。螺線管線圈通電時將產(chǎn)生磁力,推動其鐵心心子運(yùn)動,通過齒輪機(jī)構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一角度,通過抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的工作位置;線圈再通電,轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動一角度,依次進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動。
磁電式步進(jìn)電動機(jī)
磁電式步進(jìn)電動機(jī) 其結(jié)構(gòu)簡單, 可靠性高, 價格低廉, 應(yīng)用廣泛。 主要有永磁式、 磁阻式和混合式。
1、永磁式步進(jìn)電動機(jī)。
其轉(zhuǎn)子有永磁體的磁極,在氣隙中產(chǎn)生極性交替磁場,定子由四相繞組組成。當(dāng)A相繞組通電時,轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場方向。當(dāng)A相斷電、B相繞組被通電勵磁時,就產(chǎn)生一個新的磁場方向,這時,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一角度而位于新的磁場方向上,被勵磁相的順序決定了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向。若定子勵磁的變化太快,轉(zhuǎn)子將不能和定子磁場方向的變化保持一致,轉(zhuǎn)子即失步。起動頻率和運(yùn)行頻率較低,是永磁式步進(jìn)電動機(jī)的一個缺點(diǎn)。但永磁式步進(jìn)電動機(jī)消耗功率較小,效率較高。20世紀(jì)80年代初,出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子是盤式的永磁盤式步進(jìn)電動機(jī),使步距角及工作頻率達(dá)到磁阻式步進(jìn)電動機(jī)的水平。
2、磁阻式步進(jìn)電動機(jī)。其定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽,利用定、轉(zhuǎn)子鐵芯齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。其轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片或軟磁材料做成,當(dāng)定子某相被勵磁時,轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)到使磁路磁阻最小的位置。當(dāng)另一相被勵磁,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到另一位置,使磁路磁阻為最小時,電動機(jī)就停止轉(zhuǎn)動。這時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個步距角θb,即式中N為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距的運(yùn)行拍數(shù);ZR為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。
磁阻式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式較多。定子鐵芯有單段式、多段式;磁路有徑向、軸向;繞組相數(shù)有三相、四相、五相。磁阻式步進(jìn)電動機(jī)步距角可做到1°~15°,甚至更小,精度容易保證,起動與運(yùn)行頻率較高,但功耗較大,效率較低。
3、混合式步進(jìn)電動機(jī)。它的定、轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)與磁阻式步進(jìn)電動機(jī)相似。轉(zhuǎn)子有永磁體在氣隙中產(chǎn)生單極性磁場,此磁場還被轉(zhuǎn)子上軟磁材料的齒槽調(diào)制。
混合式步進(jìn)電動機(jī)兼有永磁式步進(jìn)電動機(jī)與磁阻式步進(jìn)電動機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn),電動機(jī)步距角小,精度高,工作頻率高,且功耗小,效率高。
直線式步進(jìn)電動機(jī)
有反應(yīng)式和索耶式兩類。索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)由靜止部分(稱為反應(yīng)板)和移動部分(稱動子)組成。反應(yīng)板由軟磁材料制成,在它上面均勻地開有齒和槽。電機(jī)的動子由永久磁鐵和兩個帶線圈的磁極A和B組成。動子是由氣墊支承,以消除在移動時的機(jī)械摩擦,使電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)并提高定位精度。這種電機(jī)的最高移動速度可達(dá)1.5米/秒,加速度可達(dá)2g,定位精度可達(dá)20多微米。由兩臺索耶式直線步進(jìn)電動機(jī)相互垂直組裝就構(gòu)成平面電動機(jī)。給x方向和y方向兩臺電機(jī)(圖3)以不同組合的控制電流,就可以使電機(jī)在平面內(nèi)做任意幾何軌跡的運(yùn)動。大型自動繪圖機(jī)就是把計(jì)算機(jī)和平面電動機(jī)組合在一起的新型設(shè)備。平面電動機(jī)也可用于激光剪裁系統(tǒng),其控制精度和分辨力可達(dá)幾十微米。
一是過載性好。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響,不像普通電機(jī),當(dāng)負(fù)載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況,步進(jìn)電機(jī)使用時對速度和位置都有嚴(yán)格要求。
二是控制方便。步進(jìn)電機(jī)是以"步"為單位旋轉(zhuǎn)的,數(shù)字特征比較明顯。
三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,調(diào)整困難,使用步進(jìn)電動機(jī)后,使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡單和緊湊。 測速電機(jī)是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓,并傳遞到輸入端作為反饋信號。測速電機(jī)為一種輔助型電機(jī),在普通直流電機(jī)的尾端安裝測速電機(jī),通過測速電機(jī)所產(chǎn)生的電壓反饋給直流電源,來達(dá)到控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī),交流電機(jī)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(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識。
如今,生產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)的廠家的確不少,但具有專業(yè)技術(shù)人員,能夠自行開發(fā),研制的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。鑒于上述情況,我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機(jī)改進(jìn)時有所幫助。
反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)
由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理。
1、結(jié)構(gòu): 電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。 0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A'與齒5相對齊,(A'就是A,齒5就是齒1)下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖:
2、旋轉(zhuǎn): 如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同)。 如B相通電,A,C相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。 如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。 如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て 這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機(jī)轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機(jī)就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A……通電,電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 由此可見:電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。 不過,出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài),這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3て變?yōu)?/12て,1/24て,這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。 不難推出:電機(jī)定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制——這是旋轉(zhuǎn)的物理?xiàng)l件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機(jī),出于成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩: 電機(jī)一旦通電,在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(磁通量Ф)當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力 F與(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導(dǎo)磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度,D為轉(zhuǎn)子直徑 Br=N·I/R N·I為勵磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。 力矩=力*半徑 力矩與電機(jī)有效體積*安匝數(shù)*磁密 成正比(只考慮線性狀態(tài)) 因此,電機(jī)有效體積越大,勵磁安匝數(shù)越大,定轉(zhuǎn)子間氣隙越小,電機(jī)力矩越大,反之亦然。
感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)
1、特點(diǎn): 感應(yīng)子式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比,結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體,以提供軟磁材料的工作點(diǎn),而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能,因此該電機(jī)效率高,電流小,發(fā)熱低。因永磁體的存在,該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢,其自身阻尼作用比較好,使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。 感應(yīng)子式某種程度上可以看作是低速同步的電機(jī)。一個四相電機(jī)可以作四相運(yùn)行,也可以作二相運(yùn)行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動),而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如:四相,八相運(yùn)行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=. 一個二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致,小功率電機(jī)一般直接接為二相,而功率大一點(diǎn)的電機(jī),為了方便使用,靈活改變電機(jī)的動態(tài)特點(diǎn),往往將其外部接線為八根引線(四相),這樣使用時,既可以作四相電機(jī)使用,可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。
2、分類
感應(yīng)子式電機(jī)以相數(shù)可分為:二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號(電機(jī)外徑)可分為:42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號)、57BYG、86BYG、110BYG、(國際標(biāo)準(zhǔn)),而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
3、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語 相數(shù):產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。 拍數(shù):完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示,或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù),以四相電機(jī)為例,有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角:對應(yīng)一個脈沖信號,電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度(轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)),以常規(guī)二、四相,轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步),八拍運(yùn)行時步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。 定位轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在不通電狀態(tài)下,電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩(由磁場齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的) 靜轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下,電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時,電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積(幾何尺寸)的標(biāo)準(zhǔn),與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。 雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比,與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān),但過分采用減小氣隙,增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的,這樣會造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。
宏達(dá)大型振動給料機(jī)配套電動機(jī) yzo-20-4振動電機(jī)
- 產(chǎn)品規(guī)格:
- YZO-20-4
- 產(chǎn)品數(shù)量:
- 100
- 經(jīng)營模式:
- 生產(chǎn)型, 貿(mào)易型
- 執(zhí)照認(rèn)證:
- 已認(rèn)證
- 最近更新:
- 2025/3/19 11:24:59
- 經(jīng)營品牌:
- 宏達(dá)
宏達(dá)大型振動給料機(jī)配套電動機(jī) yzo-20-4振動電機(jī) yzo振動電機(jī)是動力源與振動源結(jié)合為一體的激振源,臥式振動電機(jī)是在轉(zhuǎn)子軸兩端各安裝一組可調(diào)偏心塊,利用軸及偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力¥1450元/臺所在地:河南新鄉(xiāng)
河南宏達(dá)振動電機(jī)有限公司
除塵器配件之高壓電動機(jī)批發(fā)
- 產(chǎn)品規(guī)格:
- 可定制
- 產(chǎn)品數(shù)量:
- 6509
- 經(jīng)營模式:
- 生產(chǎn)型
- 執(zhí)照認(rèn)證:
- 已認(rèn)證
- 最近更新:
- 2025/4/15 9:30:39
- 經(jīng)營品牌:
- 鹽城騰飛環(huán)保
除塵器配件之高壓電動機(jī)批發(fā) 一、除塵器配件之高壓電動機(jī)批發(fā)故障情況 某水泥公司已投產(chǎn)的一q5000t/d¥8888元/臺所在地:江蘇鹽城
鹽城騰飛環(huán)保科技有限公司
JVL伺服電機(jī),JVL步進(jìn)電機(jī),JVL減速機(jī)
- 產(chǎn)品規(guī)格:
- 產(chǎn)品數(shù)量:
- 經(jīng)營模式:
- 貿(mào)易型
- 執(zhí)照認(rèn)證:
- 已認(rèn)證
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- 2025/4/15 8:42:55
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本公司優(yōu)勢銷售丹麥 ;jvl伺服電機(jī),jvl步進(jìn)電機(jī),jvl減速機(jī) jvl步進(jìn)電機(jī): mst11x,mst17¥0元/所在地:上海上海
上海包勒機(jī)械設(shè)備有限公司