每步行程是指电机每旋转一个步距角,滑块在轴向行进的位移量 每步行程=导程/( 360°/步距角 ) 导程: 螺纹上任意一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的直线距离。 节距: 相邻两螺牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 单头螺纹,导程=节距; 多头螺纹,导程=节距x头数
每步行程是指电机每旋转一个步距角,滑块在轴向行进的位移量 每步行程=导程/( 360°/步距角 ) 导程: 螺纹上任意一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的直线距离。 节距: 相邻两螺牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 单头螺纹,导程=节距; 多头螺纹,导程=节距x头数
固定轴式线性电机通过使用带花键的输出轴来建立反旋转机制,使轴在固定方向上伸展和收缩。固定轴式步进电机是为更短的冲程而设计的。 贯通轴式线性电机是有一个丝杠穿过电机,没有固定的行程限制,但必须应用在不会旋转的总成上。这样就可以使丝杠在不旋转的情况下延伸和收缩。 外部驱动式线性电机是通过电机延伸出的丝杠和螺母结合。直线运动是由螺母在丝杆上来回移动而产生的。
步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。 一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。 1、步距角的选择 电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度 (三相电机)等。 2、静力矩的选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)。 3、电流的选择 静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流。
单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 是步进电机最常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,准确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。 双极性步进电机的驱动电路会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。
永磁式步进电机是一种机电能量转换装置,其能够将电能转换为机械能。在常规步进电机中,转子和定子磁场都会被激励,二者相互作用从而产生扭矩。而永磁式步进电机有所不同,其转子线圈并无需激励,而是采用永磁体。传统的步进电机是使用电磁铁的,必须依靠外部激励才可以产生转子磁场。而永磁式步进电机使用了永磁体,减少了转子励磁系统,进而使电机更适宜运行。而且,因为没有转子励磁,相应的损耗也随之降低。
脉冲方向控制模式即单脉冲模式就是STEP口一直有脉冲输入,DIR口用高低电平来控制方向,又称为clock-direction mode即脉冲方向控制方式; 双脉冲模式是指脉冲输入和方向输入两路都采用脉冲输入,只是一路是正向脉冲,一路是反向脉冲,一般称为正反向脉冲控制方式。在双脉冲的情况下,Direction变成了反方向脉冲输入口,给STEP发脉冲电机正转,给DIR发脉冲电机反转。
步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机(Variable Reluctance,VR)、永磁式步进电机(Permanent Magnet,PM)、混合式步进电机(Hybrid Stepping,HS)、单相步进电机、平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为以下三类:开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。 反应式:定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证; 永磁式:永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°); 混合式:混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。市面上受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
伺服电机驱动是一种用于控制伺服电机的电子装置,主要用于实现高精度的运动控制。它通过接收来自控制系统的指令信号,调节电机的电流和电压,以实现对电机位置、速度和扭矩的精确控制。 伺服电机驱动的工作原理 伺服电机驱动的工作原理可以概括为以下几个步骤: 位置反馈:伺服系统中使用位置传感器(如编码器)来获取电机的实际位置,并将其反馈给控制器。 控制器计算:控制器接收目标位置和实际位置之间的差异,计算出需要执行的控制指令。 电流控制:根据控制指令,驱动器通过脉宽调制(PWM)等方式调节输出到电机的电流,从而控制电机的旋转速度和方向。 伺服驱动器的组成 伺服驱动器通常由以下几个主要部分组成: 功率级:负责将输入的交流或直流电源转化为适合伺服电机运行的电压和电流,通常采用H桥配置来实现双向供电。 伺服回路:包括多个控制环路(如位置环、速度环和扭矩环),用于实时监测和调整电机运行状态,以确保其按照命令执行。 控制方式 伺服驱动器可以通过不同的控制方式来实现对伺服电机的精确控制,主要包括: 位置控制:通过外部输入脉冲频率确定转动速度,通过脉冲数量确定转动角度,适用于高精度定位。 速度控制:通过模拟量输入或脉冲频率来调节转动速度,适合对速度有要求但对位置要求不高的应用场景。 扭矩控制:直接设定输出扭矩大小,适用于需要对力矩进行精细调节的应用,如缠绕和放卷设备。 应用领域 伺服电机驱动广泛应用于工业自动化、机器人、CNC机械、航空航天及其他需要高精度运动控制的领域。其高效、灵活和可编程性使其在现代制造业中扮演着重要角色。
直流无刷电机控制器是用于为三相无刷电机提供封闭回路的换向控制信号的控制装置,它可以对电机速度进行控制并对电机进行必要的保护。这种控制器的功能特点包括简单的变速控制、电机起动和停止的电源控制、独立运行控制功能等,而且采用了新的反电势换向技术,能提供最小的无抖动转矩。直流无刷电机控制器优势很多,比如电路保护完善、高效能低噪音、无级变频调速、可靠性高维修简单,还能与整车控制系统联网,实现智能化控制。
不可以,因为BLDC的运行速度更快,不能适用于低速、精确的控制。对于需要低速和精确定位的应用,我们建议使用步进电机+编码器。BLDC电机一般用于高速高扭矩、不需要精确的停止和起动的场景。
可以使用,一个BLDC电机可以运行一个电池和一个控制器。无刷电机采用直流供电控制器,产生交流信号。这不是正弦信号,而是一个脉冲序列,用于电机的整流。控制器直流电源可以是电池,也可以是直流电源。
是的,当打开回路反馈系统负载增加时,电机转速会降低。如果你有闭环反馈,电机只有在电机转矩足够高时才会减速。如果电流超过电机额定值,BLDC电机会损坏。