步进电动机的齿距(步进电动机的齿距与电机相数

240 2022-12-31 10:06

1. 步进电动机的齿距与电机相数无关

三相步进电机的定子铁心上有六个形状相同的大齿,相邻两个大齿之间的夹角为60度。每个大齿上都套有一个线圈,径向相对的两个线圈串联起来成为一相绕组。各个大齿的内表面上又有若干个均匀分布的小齿。

转子是一个圆柱形铁心,外表面上圆周方向均匀的布满了小齿。转子小齿的齿距是和定子相同的

2. 步进电动机的齿距与电机相数无关对吗

两相有4线、6线、8线;三相有3线、6线;五相有5线、10线。 二相混合式步进电机由定子和转子两部分组成。常见的定子有8个极或4个极,极面上均匀分布一定数量的小齿;极上线圈能以两个方向通电。它的转子也由圆周上均布一定数量小齿的两块齿片等组成。这两块齿片相互错开半个齿距。两块齿片中间夹有一只轴向充磁的环形永久磁钢。 五相混合式步进电机适合各种小型自动化设备和仪器,例如:气动打标机、贴标、割字机、激光打标机、绘图仪、型雕刻机、数控机床、拿放装置等在用户期望低振动、小噪声、高精度、高速度的小型设备中效果特佳。

3. 步进电动机的齿距与电机相数无关的原因

①拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA- AB,四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。

②相数:一般买的时候都会告诉你是几相的。所谓“相数”,就是线圈组数。二、三、四、五相步进电机分别对应有2、3、4、5组线圈。N 相步进电机有 N 个绕 组,这 N 个绕组要均匀地镶嵌在定子上,因此定子的磁极数必定是 N 的整数倍,因此,转子转一圈的步数应该是 N 的整数倍;

4. 步进电机的齿数和步距角的关系

步进电机的相数:是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。

保持转矩:是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。

相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数,是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。目前应用最广泛的是两相和四相,四相电机一般用作两相,五相的成本较高。

拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

固有步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。

定位转矩(DETENT TORQUE):电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的),DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。

最大静转矩:也叫保持转矩(HOLDING TORQUE),电机在额定静态电作用下(通电),电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩,即定子锁住转子的力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。

虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过份采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。

最大静力矩的选择:

步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)。

5. 步进电机步距角的大小取决于哪些因素?

就是步进的最小分辩角度。也就是说只能精确到到1/200圈,在高精度就不能用步进了。伺服上万分辨率的倒是比比皆是。

步进电机转子和定子上分布很多小齿的,以50齿为例,

四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),

八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)

6. 步进电动机的相数和齿数越多,其步距角

拍数指一个周期内通电状态改变次数。步距角指每一拍转子转过的机械角度。步距角与转子齿数和拍数有关。步距角大的步进电机显然没有步距角小的步进电机精度高。

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