步进电机的历史(步进电机的现状)

海潮机械 2023-01-26 08:21 编辑:admin 134阅读

1. 步进电机的现状

确定步进电机的拉力首先要考虑两个因素,一是步进电机的额定扭矩,二是步进电机输出轴安装的滚轮半径。

举个实例,我们选用一款额定扭矩为2.8牛米步进电机,给它安装一个半径为0.1米的滚轮。根据步进电机扭矩可以计算出在电机输出轴0.1米垂直方向可产生的力为280牛,也就是0.1米半径的滚轮外缘可产生280牛的拉力,经换算相当于28.57公斤的拉力。

2. 步进电机的现状与问题

一般造成步进电机抖动是因为步进电机在低速运转的情况,通常这种情况的解决方法如下:

如果步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;采用带有细分功能的步进电机驱动器,这是最简便的方法;

可以更换成步矩角更小的步进电机,如果您用的是两相步进电机,可以更换成三相或五相的步进电机;

更换成交流伺服电机,可以避免抖动,但是费用很高;可以在步进电机的轴上加磁性阻尼器,缺点就是改变机械的结构较大;

3. 步进电机发展现状

1:装机选型问题。选型留得余量不够或运行速度过快。

2:驱动器参数设定不正确,控制器参数设定中启动频率过高。以上(可以通过降低速度运行,可以找出是选型还是程序问题)

3:如果是设备在使用中,一段时间后,结构负载的摩擦力增加或有外在阻力突然增加。(特别是结构磨损后)。检查断电后结构运行是否顺畅。

4:步进电机损坏,或驱动器损坏

4. 步进电机的发展前景

刚刚

优点

1. 电机旋转的角度正比于脉冲数;  2. 电机停转的时候具有最大的转矩(当绕组激磁时);  3. 由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性;  4. 优秀的起停和反转响应;  5. 由于没有电刷,可靠性较高,因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命;  6. 电机的响应仅由数字输入脉冲确定,因而可以采用开环控制,这使得电机的结构可以比较简单而且控  制成本  7. 仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。  8. 由于速度正比于脉冲频率,因而有比较宽的转速范围。

缺点

1. 如果控制不当容易产生共振;  2. 难以运转到较高的转速。 步进电机驱动器的特点  (1)构成步进电机驱动器系统的专用集成电路:  A、脉冲分配器集成电路:如三洋公司的PMM8713、PMM8723、PMM8714等。  B、包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路:如SGS公司的L297、L6506等。  C、只含功率驱动(或包含电流控制、保护电路)的驱动器集成电路:如日本新电元工业公司的MTD1110(四相斩波驱动)和MTD2001(两相、H桥、斩波驱动)。  D、将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路,如东芝公司的TB6560AHQ、MOTOROLA公司的SAA1042(四相)和ALLEGRO公司的UCN5804(四相)等。  (2)“细分驱动”概述:  将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法,称为细分驱动,细分是通过驱动器精确控制步进电机的相电流实现的,与电机本身无关。其原理是,让定子通电相电流并不一次升到位,而断电相电流并不一次降为0(绕组电流波形不再是近似方波,而是N级近似阶梯波),则定子绕组电流所产生的磁场合力,会使转子有N个新的平衡位置(形成N个步距角)。

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提问

5. 步进电机的现状与发展

1、系统电压太低、或起动电机是电压低导致转速慢、温度高

2、电机线包内部短路,会直接引发电机发热,转速变慢

3、电机转子断条、电机过热

4、电机负荷过重,有些时候,电机负荷太重也是吃不消的

5、检查3相电压是否平衡、误

6、电机轴承间隙是否过大、是否缺油,缺油会导致不够润滑,转速变慢

6. 步进电机研究现状与意义

步进电机驱动的使能信号大部分用户没有使用,如果使用的话,当有使能信号给步进驱动器后,步进电机会被释放掉,就像步进电机什么也没有接一样的,如果没有使能信号,步进电机手动旋转它,会有阻力的。各驱动器厂家的使能信号的含义都一样的。

7. 步进电机的现状分析

由于步进电机铁芯的步进齿的模具加工时有累积误差,所以步进电机在每一转内有累积误差,而且无法消除!

间接的办法是:加工减速器,并提高步进电机的转速,如减速器减一半转速,步进电机提高一倍转速,这样误差将减少一半。

这种方法有局限性,当驱动载荷的转速要求较高时不能用。但步进电机在第一转与以后的每转都是没有累积误差的。

8. 步进电机的工作

在垂直轴应用中会需要刹车电机,当该轴在待机时,如果步进驱动器如EZM552采用半流工作时,电机输出力矩不能克服负载重力产生的负载力矩,导致负载会下掉,严重时会损坏加工工具和加工件,这样驱动器必须选择全流提供保持力矩,但由于电机是静止的,会导致电机发热特别厉害,电机温升过高会导致电机力矩下降甚至电机损坏。