工控运动控制技术解密步进电机的精妙工作原理

工控运动控制技术解密步进电机的精妙工作原理

导语:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。它在非超载的情况下,转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。这种线性关系,使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。

一、前言

步进电机是一种高精度、高可靠性的运动控制设备,它能够根据输入的电子脉冲信号来实现精确的位置、速度或加速计量。在工业自动化领域,步进电机广泛应用于各种需要高准确度和稳定性能的地方,如打印机械、光学系统、激光切割设备等。

二、感应子式步进电机工作原理

(一)反应式步进电机会原理比较简单,我们先叙述三相反应式步进电机会原理。

结构:转子均匀分布着很多小齿,定子有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。

旋转:当A相通電時,轉子的齒與A對齊;當B相通電時,轉子的齒向右偏移1/3個牙距;當C相通電時,轉子的齒向右偏移2/3個牙距。通過連續地按A-B-C-AB-B-BC-C-CA-A...來進行導電,可以實現正反方向運動,每一次導電完成一個半牙距。

(二)感应子式步進電機

特點:感應子式步進電機具有較強的自鎖特性,因為其轉子的永磁體提供了軟磁材料工作點,因此效率高,但成本也較高。

分類:根據數目的不同,可分為二相、三相四相五相等,並且可以根據不同的機座號碼分類。

三、動態指標及術語:

步距角精度:每轉過一個牙距角之間實際值與理論值之間誤差,用百分比表示。

失調角:轉子與定子的軸線偏差所形成之誤差,是無法避免的一種失真因素。

最大空載起動頻率與最大空載運行頻率:這些指標表明了在沒有負載的情況下,以及在運行中能夠達到的最高頻率。

總結:

通过深入了解工控运动控制技术中的感应子式步進電機,我们可以更好地掌握其基本工作原理及其动态特性。这对于提高产品性能和用户体验至关重要。在实际应用中,不同行业对移动精度要求不同,因此选择合适型号的手段至关重要。此外,由于市场上存在众多制造商,但专业研发能力有限,所以正确评估厂家的研发实力也成为选择时不可忽视的一个因素。