步进电机加减速过程控制技术
正因为步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研究也越来越多,在启动或加速时如果步进脉冲变化太快,转子由于惯性而跟随不上电信号的变化,产生堵转或失步在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。为防止堵转、失步和超步,提高工作频率,要对步进电机进行升降速控制。
步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下,只要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步力矩而启动的,为了不发生失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的增加,转子直径增大,惯量增大,启动频率和很高运行频率可能相差十倍之多。
步进电机的起动频率特性使步进电机启动时不能直接达到运行频率,而要有一个启动过程,即从一个低的转速逐渐升速到运行转速。停止时运行频率不能立即降为零,而要有一个高速逐渐降速到零的过程。
步进电机工作原理
当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
常用的直线步进电机的联轴器介绍
梅花联轴器
1、梅花联轴器同时具备较高的柔性与刚性,根据要求可选择不同的硬度弹性体;
2、零间隙传动,梅花弹性体与金属轴套之间具备较大的压紧力,确保两者间紧密相贴;
3、轴孔采用夹紧式结构,以确保轴与孔之间存在无间隙标准;
4、聚氨酯弹性间隔体联接,电气绝缘性能达到较佳效果;
5、一般使用温度控制在-20℃~60℃之间。
步进电机简介
步进电机是直流无刷电动机的一种,为具有如齿轮状突起(小齿)相锲合的定子和转子,可借由切换流向定子线圈中的电流,以一定角度逐步转动的电机。它采用开回路控制处理,不需要运转量传感器或编码器,且切换电流触发器的是脉冲信号,不需要位置检出和速度检出的装置,所以步进电机可正确地依比例随脉冲信号而转动,因此达成准确的位置和速度控制,且稳定性佳。这些知识我们在之前介绍工业机器人主要部件那期已经学习过了,也做了一些步进电机与伺服电机的比较,下面我们就具体了解一下步进电机的结构和工作原理。
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