步进电机

步进电机是一种常见的选择运动控制应用,要求高扭矩在低速,良好的保持扭矩,和相对简单的操作。而步进电机结构的基本前提赋予其固有的高分辨率和精确定位能力,使其适合开环运行。


在这次运动控制课堂上,我们解释了各种步进电机设计 - 包括永磁体,可变磁阻和混合型的差异 - 以及每个的性能特征。例如,您将了解哪个步进电机设计最适合高保持扭矩,设计消除了棘爪扭矩,以及何时考虑线性步进电机。


您还将深入了解选择和操作步进电机的最佳实践以及如何选择您的应用程序的最佳驱动器方案。我们还深入了解微型电影 - 一种生产更平滑运动和越来越多的分辨率的流行方法。最后,在闭环控制系统中使用步进电机有意义,您将学习。

丹妮尔柯林斯

高级编辑,设计世界

步进电机运动控制课堂赞助

施耐德电气

步进电机类型

概述•线性•混合动力车•杆•计数

永磁体,可变磁阻和混合类型之间的差异

什么是线性步进电机?

常见问题:杆数是多少,为什么重要?

常见问题:混合动力步进电机是什么?

步进电机通常用于线性运动应用,用于其精确定位能力和良好的保持扭矩。

混合步进电机结合了永磁(PM)和可变磁阻(VR)步进电机的方面。

与大多数线性电机一样,线性步进电机基本上是旋转设计的变化,径向切割并布置平坦。

简单地定义,杆是由通过线圈的永磁体或电流产生的北方或南部磁场的力。

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如何尺寸和使用集成旋转线性运动的步进电机

没有Motor Subtype满足所有应用程序,因为所有这些应用程序都有自己的好处和缺点。即便如此,需要增量笔划的轴通常使用位于步进或伺服电机的直流电机。

闭环步进控制工作如何?(以及为什么不只是使用伺服?)

步进电机是固有的开环设备。它们不需要反馈,因为驱动器传递的每个电流脉冲等于电动机的一步(或步骤的一部分,在微步进的情况下)。并且具有小的步长,或步进角度,可以非常精确地确定电机的位置,而无需反馈装置和复杂的控制方案。


因此,如果在开环系统中可以确定步进电机的位置,为什么为闭环控制添加到步进电机的成本和复杂性?

步进电机性能和操作

扭矩•惯性•传动装置•输出

常见问题:我可以从步进电机与其他选项中取出什么样的扭矩?

什么类型的步进电机是最好的高扭矩?

常见问题:步进电机如何处理惯性不匹配?

为什么用步进电机使用变速箱?

步进电机是公认的保持扭矩,这允许他们保持一个负载在静止。

惯性不匹配是步进电机系统惯性和惯性的差异。

步进电机输出扭矩取决于步进电机类型;它有多少杆;它运行有多快;以及供应电力的驱动器类型。

步进电机以其精确的定位能力和低速度的高扭矩输送而闻名

常见问题:什么是步进驱动器以及它们如何工作?

步进驱动器是控制步进电机如何运行的驱动器电路。步进通过将电流通过脉冲中的各个阶段发送到步进电机来驱动工作。有四种类型:波驱动器(也称为一阶段驱动器),两阶段开启,一两个相位驱动器和微步骤驱动器。


WAVE或单相驱动器在一次上只打开一个阶段。考虑插图。当驱动器激励绿色显示的杆A(南极)时,它吸引了转子的北极。然后,当驱动器激励B并关闭关闭时,转子旋转90°,并且随着驱动器一次激励每个杆的每个杆均继续。

常见问题:如何选择扭矩余量以防止步进电机摊位?

扭矩边缘是额外扭矩容量的量,步进电机必须确保没有步进电机摊位的成功操作。当运动设计采用步进电机进行运动时,足够的扭矩缘至关重要,如在许多情况下,如果电动机暂时过载,则没有校正运动。

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Schneider电动运动美国是自动化设备的运动控制部件的制造商。该公司是一款可追加的步进电机和电子控件的创新运动控制解决方案领导者,以及集成电机的全球领导者与MDrive®产品线。