步进电机选择的重要参数是什么?

文章来源:锐特步进电机 时间:2019-12-07 11:40:20 浏览:

  步进电机选择的重要参数是什么?

  制造业技术的发展与步进电机密不可分。步进电机的选择是一项非常繁琐的任务。工程师不仅需要了解机器知识,还需要了解很多电子和计算机知识。如果仅通过驱动电流选择步进电机,则绝对不合适。因此,选择之前必须了解一些基本参数的含义,例如静态转矩,驱动方法,驱动电压,驱动电流等。

  静态扭矩

  静态转矩是额定电流通过电机两相线圈且转子不旋转时的保持转矩。它也反映了步进电动机的能力,类似于传统电动机的“功率”。当然,这两种类型的电动机之间也存在根本的区别:步进电动机的物理结构与交流和直流电动机的物理结构完全不同,并且步进电动机的输出功率是可变的。通常可以根据所需的扭矩量选择要使用的机架尺寸。一般而言,扭矩在0.8Nm以下,可以选择框架尺寸为NEMA8-NEMA17的电动机。对于大约1N.m的扭矩,更适合选择NEMA23电动机。对于更大的扭矩电动机,请选择NEMA34,NEMA42和其他步进电动机。

  驱动方式

  除电动机主体外,步进电动机的性能还受驱动方法的影响很大。选择步进电机和驱动器时,重要的是要考虑驱动方法。驱动方法通常分为恒压和恒流驱动,单极和双极驱动。

  对于恒压驱动,即使驱动电压为12V或24V,也必须选择适当的电阻值。通常,电动机的电阻值为数十欧姆。否则,电流将过大而烧毁驱动器的芯片。对于恒流驱动,通常用于电阻小,额定电流高的电动机。额定电流通常为1-3A。如果需要更多电流,则需要选择一些特殊的驱动器芯片,但是价格会稍微贵一些。

  与单极和双极驱动电路相比,单极驱动电路需要四个功率管,并且电流在线圈内沿单个方向流动。双极驱动电路的功率管的数量是单极驱动电路的功率管的两倍,并且电流在线圈中正向和负向交替流动。短期同时导通会导致电源短路并产生大电流,因此有必要防止短路。双极驱动电路比单极驱动器更为复杂。通常,低速,高转矩负载使用双极驱动器,而高速驱动器应用更适合单极驱动器。

  驱动电压

  驱动电压是指驱动器的输入电压。这与机器的操作环境有关。可以从DC 12V,24V,48V等中选择。也可以是AC 24V,36V,50V,60V,110V,220V等。电压选择对电动机性能的影响是:电压越高,步进电动机的性能越好,尤其是电动机的速度性能越高。

  驱动电流

  驱动电流是指通过步进电机的单相绕组的电流,也称为相电流。某些电动机具有相同的尺寸和相同的静态转矩,但是电阻和额定电流不同。为什么?例如,锐特各个系列电动机具有各种电阻和电流值。这些额定电流不同的电动机旨在匹配客户的不同功能和不同成本的驱动器:电流小,驱动器组件简单且成本低,电流大,因此驱动器每个组件的成本都很高。

  转矩频率特性

  电动机在运行过程中获得的输出转矩曲线称为运行转矩频率特性曲线,它是电动机最重要的动态曲线之一。电动机的动态转矩取决于电动机运行时的平均电流。平均电流越大,电动机的输出转矩越大。电机的输出转矩与速度成反比。也就是说,步进电动机在低速时具有大的输出转矩,在高速时具有小的转矩。如果某些工作条件需要高速步进电机,则必须调整步进电机的驱动电压,电阻和电感。增加驱动器的输入电压并使用较小的电感器和较小的电阻电动机可以在高速下实现较大的输出转矩。

  相数

  所谓“相数”是电动机的线圈组的数目,并且两相步进电动机具有两组线圈。许多客户在购买电动机时很少注意相数,并且大多数都是随意购买的。实际上,在电动机的不同相中,工作效果是不同的。2相电机提供0.9°和1.8°的步进角,而3相电机提供1.2°的步进角。步进角越小,电动机运行越平稳。在大多数情况下,有更多的两相电动机。在高速,高扭矩的工作环境中,选择三相步进电机更为实用。

  空载启动频率

  步进电动机的空载启动频率,通常称为“空频率”。这是购买电机的重要指标。如果需要立即频繁启动和停止,并且转速在1000 rpm(或更高)左右,则通常需要“加速启动”。如果需要直接启动以实现高速运行,则最好选择无功或永磁电动机,这些机器的空载启动频率较高。

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