迴轉步進電機

步進電機    時間:2014-03-12 14:50:24
迴轉步進電機簡介
定位平台都備有相應的電機,而且軸的後端都安裝有手動微調定位按鈕。除非另有說明,這種設計的電機一般都是步進電機。下面表格中列出的電機需可配備的各種平移台型……
迴轉步進電機正文

定位平台都備有相應的電機,而且軸的後端都安裝有手動微調定位按鈕。除非另有說明,這種設計的電機一般都是步進電機。下面表格中列出的電機需可配備的各種平移台型號。某些應用可能要求提供其他型號的電機,例如有刷或無刷式直流伺服電機或選配其他型號的步進電機。客戶在訂貨時,如果需要標準電機之外的其他型號的電機需要標註清楚。可參考NEAT 伺服電機 一節中提供的信息。下面主要介紹我們生產的標準型號和可選配型號的步進電機。

決定步進電機是否適合給定應用的主要特性包括框架規格、每轉的步數大小以及保持轉矩。電機尺寸通常用其相應的 NEMA (美國電氣製造商協會)框架規格和電機長度。NEAT 步進電機有兩種框架規格可供選擇:17 和 23。大體來說,電機的橫截面(單位為英寸)等於框架規格除以 10 (例如23 框架規格電機的橫截面積大約等於 2.3 平方英寸;實際尺寸為 2.24)。

電機每轉的步數將決定其驅動的定位平台的解析度大小。標準 NEAT 步進電機可提供 200 整步/轉的解析度,其他特殊型號的電機可提供 400 整步/秒的解析度。所有 NEAT 步進電機驅動器都採用微步進設計,標準細分率為 10,步數為200 和 400 步/轉的電機的微步數分別為 2000 或 4000 微步/轉。另外還特別提供細分率為 50 的驅動模塊,步數可達 10000 或 20000 微步/轉。

保持力矩是電機轉動以前電機轉軸的最大鎖定力矩。請注意當勵磁電機沒有轉動時不存在力矩,只有當電機轉軸開始轉動時力矩才會逐步增加。步進電機』如果要在較小的步距角(對於一個 200 步的電機來說步距角為 1.8 度)內達到滿力矩,就需要在相同尺寸的伺服電機內產生較高的增益(和電流)。步進電機的主要特性是單位體積的剛性非常高,而需要的電機電流非常低。與伺服電機不同,步進電機本身非常穩定,但是如果負載超出其轉矩能力,它們容易發生堵轉現象。

隨著步進電機體積的增大其保持力矩也相應升高。對於給定長度,增加截面積(框架規格)將導致保持力矩增加,如果給定框架規格而增加電機長度同樣也是如此。隨著電機體積的增加其成本也會增加。在許多應用中,重要的不是保持力矩,而是在某一特定轉速或步頻時可獲得的轉矩的大小。一般來說,保持力矩越高則在某一特定速度下所獲得轉矩則越大,但是該問題由於其他因素的存在而變得複雜化,例如電機的電感和驅動電壓。

高速性能可通過同時降低電機電感和提高驅動電壓獲得。由於降低電感將導致電機電流升高,因而會加重電源負擔或影響驅動器的輸出能力。而驅動電壓過高又會反過來引發安全問題,可導致過驅動和電機發熱,還有可能增加電氣噪音。

所有 NEAT 步進電機都帶有六個抽頭(多頭線圈,bifiliar繞組)。引線與驅動器之間的接線方式將是決定系統整體性能的關鍵因素。詳情請參考 「全線圈與半線圈 一節內容。下面表格中列出了哪些型號的電機的引線從電機正面引出並與電機軸平行,引出線的長度距離電機正面 4 英寸。這種布線方法專為與NEAT迴轉電機機座連接而設計;通過其他的應用也證明電機的安裝板上提供鎖扣連接器非常有幫助。下表中所列出的其他所有電機的引線都從電機外徑的電機管中接出,如果需要可與連接器連接。

我們生產的步進電機還提供轉子慣量數據,以幫助計算可獲得的電機(和負載)加速性能(見力矩和出力要求)一節內容。如前所述,所有 NEAT 步進電機都採用雙軸設計,並包括手動定位按鈕。該按鈕直徑為 1.2 "長度為 0.62",旋轉慣量為 6.3 x 10-6 kg-m2。如果在應用過程中需要獲得最大加速性能,可取下按鈕,這樣可以獲得較大增量。

下表列出了最受歡迎的 NEAT 步進電機型號及其主要參數。表中的腳註部分註明了標準電機在供貨時所提供的 NEAT 定位平台;用戶如果需要更高轉矩或解析度的電機可另外單獨提供。通常電機都備有現貨。除了使用我們所提供的定位平台之外,NEAT 步進電機還可用於其他定位或運動控制。如果需要單獨定購電機請使用我們提供的 NEAT 零件編號。下圖為三種標準的電機的速度 - 轉矩曲線。

步進電機曲線

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