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步进电机的选择以及驱动方法、驱动要求



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。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0.36/0.72度(五相电机)、0.9/1.8度(二、四相电机)、1.5/3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。

 

驱动方法和要求

步进电机不能直接接到工频交流或直流电源上工作,而必须使用专用的步进电动机驱动器,它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。驱动单元与步进电动机直接耦合,也可理解成步进电动机微机控制器的功率接口。

1、能够提供较快的电流上升和下降速度,使电流波形尽量接近矩形。

具有供截止期间释放电流流通的回路,以降低绕组两端的反电动势,加快电流衰减。

2、具有较高韵功率及效率。

步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说:控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动器就使步进电机旋转一个步距角。也就是说步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以控制步进脉冲信号的频率,就可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,就可以对电机精确定位。步进电机驱动器有很多,应以实际的功率要求合理的选择驱动器。

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