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步進電機和步進電機驅動器選型須知
發布時間:2019-05-28    點擊次數:次   

  、選擇(Select)保持轉矩
  保持轉矩也叫靜力矩,是指步進馬達通電但沒有轉動時,定子(組成:定子鐵芯、定子繞組和機座)鎖住轉子的力矩。由于步進電機低速運轉時的力矩接近保持轉矩,而步進電機的力矩隨著速度的增大而快速衰減(attenuation),輸出功率也隨速度的增大而變化,所以說保持轉矩是衡量步進電機負載能力重要的參數(parameter)之一。比如,一般不加說明地講到N.m的步進電機,可以理解為保持轉矩是N.m。
  2、選擇相數
  兩相步進電機成本低,步距角少.8 度,低速時的震動較大,高速時力矩降低(reduce)快,適用于高速且對精度和平穩性要求不高的場合;三相步進電機步距角少.5度,振動比兩相步進電機小,低速性能好于兩相步進電機,高速度比兩相步進電機高百分之30至50,適用于高速且對精度和平穩性要求較高的場合;5相步進電機步距角更小,低速性能好于3相步進電機,但成本偏高,適用于中低速段且對精度和平穩性要求較高的場合。步進電機驅動步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的驅動器,如圖所示,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。
  3、選擇步進電機
  應遵循先選馬達后選驅動器原則,先明確負載特性(characteristic]),再通過比較不同型號步進電機的靜力矩和矩頻曲線,找到與負載特性匹配的步進電機;精度要求高時,應采取機械減速裝置,以使電機工作在效率高、噪音低的狀態;避免使電機工作在振動(vibration)區,如若必須則通過改變電壓(voltage)、電流(Electron flow)或增加阻尼的方法解決;電源(power supply)電壓方面,建議57電機采取直流24V-36
  V、86電機采取直流46
  V、0電機采取高于直流80V;大轉動慣量負載應選擇(Select)機座號較大的電機;大慣量負載、工作(job)轉速(Rotational Speed)較高時,電機而應采取逐漸升頻提速,以避免電機失步、減少噪音、提升停轉時的定位精度;鑒于步進電機力矩一般在40Nm以下,超出此力矩范圍,且運轉速度大于000RPM時,即應考慮選擇伺服電機,一般交流伺服電機可正常運轉于3000RPM,直流伺服電機可可正常運轉于0000RPM。步進電機驅動為了進一步提高驅動系統的高頻響應,可采用升頻升壓功率驅動接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線性關系。它的主回路實際上是一個開關穩壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅動脈沖的頻率轉換成直流電平,并用此電平去控制開關穩壓電源的輸入,這就構成了具有頻率反饋的功率驅動接口。步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。
  4、選擇驅動(Driver)器和細分數
  好不選擇整步狀態,因為整步狀態時振動較大;盡量選擇小電流、大電感、低電壓的驅動器;配用大于工作電流的驅動器、在需要低振動或(度)時配用細分型驅動器、對于大轉矩電機配用高電壓型驅動器,以獲得良好的高速性能;在電機實際使用轉速(Rotational Speed)通常較高且對精度和平穩性要求不高的場合,不必選擇高細分數驅動器,以便節約成本(Cost);在電機實際使用轉速通常很低的條件下,應選用較大細分數,以確保運轉平滑,減少振動和噪音;總之,在選擇細分數時,應綜合考慮步進電機驅動器的實際運轉速度、負載力矩范圍、減速器設置情況(Condition)、精度要求、振動和噪音要求等。

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