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步进伺服
步进电机开环控制原理
2019-03-28 12:02:36 | 人围观 |
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当步进电机的定子一相绕组流过直流电流时,最接近该相的转子齿被定子相吸引,因产生的电磁转矩大于负载转矩,从而使转子运动。当转子转动到电磁转矩与负载转矩平衡位置时,转子就静止不动了,此电磁转矩也就把负载转至需要定位的位置。然后再对下一相施加激磁电流,另外一个最接近该相的转子齿被吸引,负载被该相电磁转矩驱动,移动1个步距角,到达下一个静止位置。激磁相切换的次数与频率决定了转子旋转的最终角度与速度。步进电机的步距角由定子的相数与转子的齿数决定,详细内容将在下一章说明。切换相的次数与步距角的乘积为步进(专有名词为步动作增加的角度)角度,此值决定最终静止位置。相对负载转矩来说,如步进电机产生的转矩足够大,则切换指令就能驱动负载,作位置控制。此时的位置平衡力是由步进电机静态转矩产生的。
如下图表示两相PM型步进电机的各相矩角特性曲线的情况。当“杠A”相绕组激磁时,要使带负载的转子产生位移,负载应在转子与A相的作用力范围内。“杠A”相激磁绕组通电时的定子与转子的位置关系如图上部所示。激磁相“杠A”的矩角特性用实曲线表示;其他相绕组激磁时,产生的矩角特性曲线用虚线表示。
在轻载或空载时,静态转矩由所在位置决定,故“杠A”相转矩沿曲线箭头方向移动到其与横轴的交点C1点;实际上,转子停在转矩曲线上负载平衡点。
依次,B相如果激磁,则转子停在点b1点,b1-C1的角度差为步距角。
变速控制可使用开环控制(OPEN LOOP)方式,改变速度只需要改变切换频率的指令,相当于变频同步电机的功能。
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两相PM型爪极步进电机的旋转原理
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