步进电机、伺服电机、旋转电机及其应用
步进电机、伺服电机、旋转电机及其应用
步进电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。如果说芯片是智能行业最为重要的核心元件，那么电机几乎可以说是支撑了整个自动化和大工业生产以及现代社会最为重要的部件，全世界90%的能源是由电机发出来的，而70%是由电机消耗掉的，电机可以说是整个人类社会能源循环的占有绝对地位的产品。步进电机是一个把电脉冲转换成离散的机械运动的装置,具有很好的数据控制特性,因此,计算机成为步进电机的理想驱动源,随着微电子和计算机技术的发展,软硬件结合的控制方式成为了主流,即通过程序产生控制脉冲,驱动硬件电路。
作为一种控制用的特种电机,步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源步进电机驱动器。在微电子技术,特别计算机技术发展以前,控制器脉冲信号发生器完全由硬件实现,控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路,不仅调试安装复杂,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改变控制方案就一定要重新设计电路。伺服电机其实已经算是电动机中比较高端的类型，特别是永磁同步类型的伺服电机，由于其启动快速，惯量低，平滑的运行，调速范围宽，功率密度高，效率高等优势，在高端装备中的普及率在逐年增加，大多数伺服应用采用了减速器+电机的传动方式。传统系统的初始成本具有吸引力，而且性能已经在各种不同应用中得到了广泛应用，减速器+电机的传动方式因为有传动间隙，会导致高精度的场合可能的累计误差，因此对于伺服电机和伺服驱动器的要求尤其高，而且减速器的寿命也在减少，这也增加了总寿命成本。用户不得不对更多的部件进行库存管理，其次这些附加的部件所造成的系统故障会增加系统计划外停机时间，使得机器的产量出现下降。直接产生驱动作用的旋转电机本质上是一种大力矩的盘式永磁电机，它直接与负载连接。这种设计消除了所有机械传动部件，如齿轮变速箱、皮带、滑轮和连轴器。直接驱动旋转系统为设计者和使用者带来了许多好处。
因为一个机械传动需要定期的维护而且会频繁地造成计划外停机，所以，直接驱动旋转电机技术从根本上提高了机器的可靠性，减少了维护时间，降低了控制难度。这些电机就本质上来说是专门定制的，因此更为昂贵，需要数周、甚至数月的设计和集成时间。此外，一旦系统出现故障，电机或者反馈装置的取出更换过程也极为复杂。因此，旋转电机技术并非适用于每一种应用，它最广泛的应用是在机载和地面车辆方面，如夜视装置、雷达系统和武器系统的瞄准控制，以及那些对尺寸、重量或性能有着较高要求的高端工业应用，如机器人或者精密研磨机。
相关阅读：步进电机与步进电机驱动器 无刷直流电机：原理、优势、应用!
TAG 步进电机
