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步进电动机驱动的伺服系统

2013-02-15 00:33 作者:sigan8.com 来源: 雷研传动 浏览: 1,175 次 我要评论 字号:

摘要: 步进电动机驱动的伺服系统 开环位置伺服系统亦称步进式伺服系统,采用步进电动机作为驱动元件,对步进电动机施加一个电脉冲信号时,它就旋转一个固定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格地成正比率,在时间上与输入脉冲同步,因此,只需控制输入脉冲的数量、频率及...

步进电动机驱动的伺服系统
开环位置伺服系统亦称步进式伺服系统,采用步进电动机作为驱动元件,对步进电动机施加一个电脉冲信号时,它就旋转一个固定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格地成正比率,在时间上与输入脉冲同步,因此,只需控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电相序,便可获得所需要的转角、转速及旋转方向,从而实现进给运动的要求。在没有脉冲输入时,在绕组电源激励下,气隙磁场能使转子保持原有位置而处于定位状态。

步进电动机
(1)步进电动机的分类。步进电动机按转矩产生的原理可分为反应式、永磁式及混合式步进电动机;根据控制绕组数量可分为二相、三相、四相、五相、六相步进电动机;根据电流的极性可分为单极性和双极性步进电动机;根据运动的形式可分为旋转、直线、平面步进电动机。

①反应式步进电动机。反应式步进电动机又称为变磁阻式步进电动机,它根据相数、磁路结构的不同可形成很多种类,但其工作原理是一样的。

反应式步进电动机的定子、转子铁芯都用软磁材料制造,定位精度可以做得很高,气隙可以做得很小,磁极也可以设计得比较窄(步矩角可以较小)。工作时完全靠磁阻(即磁力线的长度)的变化产生工作转矩,因此工作时定子绕组需要的励磁电流较大。由于没有恒磁场的作用,此类步进电动机一旦断电就完全失去工作力矩,在使用时应注意这一特点。

反应式步进电动机适用于小步距的应用场合,其优点是步距小,静刚度大,但电感大,需要较高的电压驱动。

②永磁式步进电动机。永磁式步进电动机定子、转子铁芯的其中之一以永磁材料制造(大多数是转子),另一件用软磁材料。

永磁式步进电动机的激磁绕组通电时需要规定它的激磁极性,如果使其激磁磁场作连续回转运动,实质上它就成了一台永磁同步电动机。

由此可见,永磁式步进电动机的磁极只能做得比较宽、步矩角比较大,但它工作时所需要的激磁电流比较小,断电后永磁材料能产生一定程度的定位转矩。

由于结构的原因,永磁式步进电动机只适用于大步距应用场合,其优点是电感小,可用较低电压驱动,但步距大,静刚度小。

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