步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應角位移或線位移的電動機。每輸入一個脈沖信號,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步,其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。因此,步進電動機又稱脈沖電動機。
步進電機又稱為脈沖電機,基于最基本的電磁鐵原理,它是一種可以自由回轉(zhuǎn)的電磁鐵,其動作原理是依靠氣隙磁導的變化來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試,應用于氫弧燈的電極輸送機構中。這被認為是最初的步進電機。1923年,James Weir French發(fā)明三相可變磁阻型(Variable reluctance),此為步進電機前身。二十世紀初,步進電機廣泛應用在了電話自動交換機中。由于西方資本主義列強爭奪殖民地,步進電機在缺乏交流電源的船舶和飛機等獨立系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。二十世紀五十年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應用在步進電機上,對于數(shù)字化的控制變得更為容易。到了八十年代后,由于廉價的微型計算機以多功能的姿態(tài)出現(xiàn),步進電機的控制方式更加靈活多樣。
步進電機的優(yōu)缺點非常突出。優(yōu)點集中在控制簡單和精度高。缺點是噪音、振動和效率。無累積誤差,結構簡單,使用維護方便,制造成本低。步進電機驅(qū)動負載慣性能力大,適用于中小型機床和對速度精度要求較低的地方。缺點是效率低,熱量高,有時會“不合拍”。步進電機的優(yōu)點和缺點如下。
優(yōu)點:
1.通過向電機輸入脈沖信號,易于控制電機運行;
2.不需要反饋電路來返回轉(zhuǎn)軸的位置和速度信息(開環(huán)控制);
3.因為沒有接觸刷,所以實現(xiàn)了更高的可靠性。
缺點:
1.需要脈沖信號輸出電路;
2.當控制不當時,可能會發(fā)生同步丟失;
3.產(chǎn)生熱量是因為轉(zhuǎn)軸停止后電流依然存在。
在相同電流和相同轉(zhuǎn)矩輸出的情況下,單極步進電機的線圈數(shù)量是雙極步進電機的兩倍,成本較高,控制電路結構也不同。目前市場上流行的大多是雙極步進電機。
步進電機的選型
1、首先考慮你的控制系統(tǒng)是否適合使用步進電機作為動力,是使用步進電機還是伺服電機,下面將步進電機與伺服電機的特點對比如下:
步進電機:功率較小、價格較低、速度較低、精度稍低
伺服電機:功率較大、價格較高、速度較高、精度較高
根據(jù)以上對比考慮選用步進電機或伺服電機。
2、步進電機的選型
選擇步進電機最為關鍵的是功率或扭矩,扭矩一定要足夠,這一點一定要牢記。
購買步進電機時必須同時購買配套的驅(qū)動器。
還要考慮步進電機的供電電壓有直流供電或交流供電,如果功率不大可以考慮使用直流電源來供電。
如果不熟悉這里推薦一個簡單實用的方法:直接與步進電機商家咨詢,將你設備控制的情況和需求告訴商家,讓商家根據(jù)你的實際情況幫你來選擇適合你使用的步進電機,并且使用中有問題也會提供售后技術服務。
在需要對速度、位置等參數(shù)進行控制的場合,使用步進電機,會非常簡單方便。但步進電機并不能象普通的直流電機或交流電機那樣,在常規(guī)下直接使用。步進電機是一種感應電機,需要利用電子電路,將直流電變成分時供電的多相時序控制電流。用這種電流供電,電機才能正常工作。所以它需要專門的驅(qū)動器——為步進電機分時供電的多相時序控制器。因此,步進電機控制技術,涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。
以上就是小編這次想要和大家分享的有關步進電機優(yōu)缺點的內(nèi)容,希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章,可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應的頻道哦。