現(xiàn)自動化行業(yè)選用的步進驅(qū)動器一般分為3種,反應(yīng)式,永磁式,混合式。隨著混合式產(chǎn)品越來越完善,混合式產(chǎn)品已經(jīng)是自動化行業(yè)機械工程師的頭要選擇。
步進驅(qū)動器在構(gòu)造上有三種主要類型:永磁式(PM) ,反應(yīng)式(VR)和混合式(HB)
反應(yīng)式,對電機動態(tài)性能要求不大的自動化產(chǎn)品出于控制成本的考慮一般選用此種設(shè)備。反應(yīng)式:定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡單、成本低、步距角小,可達1.2°、但動態(tài)性能差、效率低、發(fā)熱大,牢靠性難保障。
永磁式。需求較大的力矩而對精度要求不高的產(chǎn)品可以選用此種。永磁式:永磁式產(chǎn)品的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成。其特點是動態(tài)性能好、輸出力矩大,但這種電機精度差,歩距角大(一般為7.5°或15°)。
混合式。在穩(wěn)定輸出力矩的同事上升了精度。綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點,其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料,轉(zhuǎn)子和定子上均有多個小齒以上升步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態(tài)性能好,步距角小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對較高。
步進電機一般按照步進電機需要的扭矩和工作轉(zhuǎn)速來選電機,和功率是什么關(guān)系呢?沒錯,功率=扭矩*轉(zhuǎn)速。也就是說我們不能夠只看扭矩*轉(zhuǎn)速的乘積,而要看在扭矩、轉(zhuǎn)速這兩個因素之間是怎么樣分布的,要參考步進電機的距頻圖來選步進電機。
例如,負載特性是工作轉(zhuǎn)速300rpm,扭矩2NM,如果選一個工作轉(zhuǎn)速1200rpm,扭矩輸出0.5nm的步進電機很可能達不到要求,雖然他們功率一樣。前者要考慮選用60mm系列步進電機,而后者只要56mm系列步進電機就可以達到要求。這是因為步進電機的距頻特性并不是速度和力矩成線性關(guān)系。不同步進電機參數(shù)匹配的步進電機適用于不同的轉(zhuǎn)速,高電流低電感的步進電機適合跑高速,而低電流高電感的步進電機適合跑低速。
還有一個重要原因是同樣一臺步進電機的驅(qū)動條件變化之后,距頻特性會變化很大,例如:把驅(qū)動電壓從24V增加到48V,步進電機在低速工作的輸出功率變化不大,但在高速運行時候的輸出功率會增大很多。
為什么步進電機的距頻圖只能夠作參考使用呢?因為驅(qū)動器不同,細分數(shù)和勵磁方式不同等都會影響步進電機的輸出力矩,同時,啟動力矩曲線還和負載的轉(zhuǎn)動慣量大小有很大關(guān)系,所以參考 距頻圖的時候要注意確認距頻圖的測試條件。另外,步進電機在規(guī)格值范圍內(nèi)也是有一定幅度波動的,例如一般電阻值有±10%公差,電感有±20%公差,樣板測試的結(jié)果和實際使用的電機即使是同一廠家生產(chǎn)的同一型號也有一定差異的,因此選擇步進電機的時候要留有足夠的余量。
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