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步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)控制系統(tǒng)。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的需求日益增加，并已應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行器當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)時(shí)，它驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(稱為& ldquo步長(zhǎng)角)，它以固定的角度逐步旋轉(zhuǎn)。角位移可以通過控制脈沖數(shù)來控制，從而達(dá)到精確定位的目的。同時(shí)，通過控制脈沖頻率可以控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種特殊的控制電機(jī)，由于其無累積誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制中
常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)、單相步進(jìn)電機(jī)等
永磁步進(jìn)電機(jī)通常為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積小，步進(jìn)角度通常為7.5度或15度
反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出。步進(jìn)角度通常為1.5度，但是噪音和振動(dòng)非常大。電抗式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子設(shè)有多相勵(lì)磁繞組，由磁導(dǎo)率的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合式永磁體和無功優(yōu)勢(shì)分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度，五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用廣泛，也是本細(xì)分驅(qū)動(dòng)方案選用的步進(jìn)電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)基本參數(shù)
電機(jī)固有步進(jìn)角度:
表示控制系統(tǒng)發(fā)送的每個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度當(dāng)電機(jī)出廠時(shí)，它給出一個(gè)步進(jìn)角度值，例如，SL86S2114A型電機(jī)給出的值為0.9度；/1.8度(半步工作為0.9度；一步工作時(shí)為1.8度；)，這個(gè)階梯角可以稱為& lsquo電機(jī)的固有步進(jìn)角；當(dāng)電機(jī)實(shí)際工作時(shí)，它不一定是真實(shí)的步距角，真實(shí)的步距角與驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。
步進(jìn)電機(jī)的相數(shù):
指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)。目前，有常用的兩相、三相、四相和五相步進(jìn)電機(jī)當(dāng)電機(jī)相數(shù)不同時(shí)，兩相電機(jī)的步距角為0.9°。/1.8度三相是0.75度；/1.5度五相是0.36度；/0.72度在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的情況下，用戶主要選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足其步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)，& lsquo相位號(hào)它將變得毫無意義。用戶可以通過改變驅(qū)動(dòng)器上的細(xì)分?jǐn)?shù)來改變步進(jìn)角度。
保持扭矩:
指步進(jìn)電機(jī)通電但不旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的扭矩。它是步進(jìn)電機(jī)的重要參數(shù)之一。通常步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩在低速時(shí)接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩隨著速度的增加而衰減，輸出功率隨著速度的增加而變化，保持轉(zhuǎn)矩成為測(cè)量步進(jìn)電機(jī)的重要參數(shù)之一。例如，當(dāng)人們說2N.m步進(jìn)電機(jī)時(shí)，他們指的是保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)，而沒有特殊說明。
制動(dòng)扭矩:< br/:
指步進(jìn)電機(jī)未通電時(shí)定子鎖住轉(zhuǎn)子的扭矩。“緩和扭矩”在中國沒有統(tǒng)一的翻譯方法，容易引起誤解。由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，因此沒有制動(dòng)扭矩。
步進(jìn)電機(jī)的主要特性
1。普通步進(jìn)電機(jī)的精度是步進(jìn)角度的3-5%,不會(huì)累積
2。步進(jìn)電機(jī)外部允許高溫
步進(jìn)電機(jī)的高溫度將首先使電機(jī)的磁性材料退磁，導(dǎo)致扭矩降低甚至失步。因此，電機(jī)表面允許的高溫應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)。一般來說，磁性材料的退磁點(diǎn)在130攝氏度以上，有的甚至高達(dá)200攝氏度以上，所以步進(jìn)電機(jī)的外部溫度完全正常在80-90攝氏度。
3。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小
步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成反電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電動(dòng)機(jī)的相電流隨著頻率(或速度)的增加而減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩的減小。
4。步進(jìn)電機(jī)可以在低速下正常運(yùn)行，但是如果它高于某一速度并伴有尖叫，則不能啟動(dòng)。
步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載條件下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率。如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)將無法正常啟動(dòng)，并可能出現(xiàn)失步或失速。在負(fù)載條件下，啟動(dòng)頻率應(yīng)較低。如果電機(jī)要高速旋轉(zhuǎn)，脈沖頻率應(yīng)該有一個(gè)加速過程，即啟動(dòng)頻率應(yīng)該低，然后根據(jù)一定的加速度上升到所需的高頻率(電機(jī)速度應(yīng)該從低速上升到高速)
步進(jìn)電機(jī)以其顯著的特點(diǎn)在數(shù)字制造時(shí)代發(fā)揮著重要的作用隨著各種數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和步進(jìn)電機(jī)技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。
信息整理:揚(yáng)州拓普電氣科技

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