选型指南

何为步进电机
   
   步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是“数字性”和“误差不积累性”。对于控制器发过来的每一个脉冲信号,步进电机在其驱动器的作用下转动一个固定角度,步进电机的旋转式以此固定角度一步一步运行的。我们可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。利用步进电机没有积累误差的特点,广泛应用于各种开环控制。

                         


步进电机的种类和特点
  
         步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(Variable Reluctance,VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
  
       * 反应式
    定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。
  
       * 永磁式
   永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。
  
        * 混合式
    混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。
  
        按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步,配上半步驱动器后,步距角减少为0.9°,配上细分驱动器后其步距角可细分达128倍 (0.014°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
 
步进电机系列
  
     两相、三相混合式步进电机,采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造,产品规格涵盖20-130范围。具有温升低、可靠性高的特点,由于其具有良好的内部阻尼特性,因而运行平稳,无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。


 两相步进电机命名规则


        


上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,机身长76mm,扭矩1.6Nm,单边出轴的电机。


三相步进电机命名规则



上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.2度,机身长76mm,扭矩1.5Nm,单边出轴的电机。



步进驱动器选型指南
   
     步进电机的运行要有一定的电子装置进行驱动,这种装置就是步进驱动器,它是步进系统中核心组件之一。它按照控制器发来的脉冲/方向指令对电机线圈电流进行控制,从而控制电机转轴的位置和速度。

步进驱动器的工作模式
   
     整步、半步、细分(微步)。其主要区别在于电机线圈电流的控制精度。通常步进电机都有低频振动的特点,通过细分设置,可以改善电机低速运行的平稳性。

步进电机驱动器命名规则

           

怎样选择步进电机和驱动器

    * 判断需多大力矩: 静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时,需采用大力矩电机。力矩指标大时,电机外形也大。

    * 判断电机运转速度: 转速要求高时,应选相电流较大、电感较小的电机,以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电 电压。

   * 选择电机的安装规格: 如57,86,110等,主要与力矩要求有关。

   * 确定定位精度和振动方面的要求情况:判断是否需细分,需多少细分。

   * 根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。


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