交流伺服電機(jī)

何為步進(jìn)電機(jī)

   步進(jìn)電機(jī)是一種專門用于位置和速度精確控制的特種電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的最大特點(diǎn)是“數(shù)字性”和“誤差不積累性”。對(duì)于控制器發(fā)過來的每一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)在其驅(qū)動(dòng)器的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定角度，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)式以此固定角度一步一步運(yùn)行的。我們可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。利用步進(jìn)電機(jī)沒有積累誤差的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

步進(jìn)電機(jī)的種類和特點(diǎn)

　　步進(jìn)電機(jī)在構(gòu)造上有三種主要類型：反應(yīng)式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。

　　* 反應(yīng)式
　　定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、步距角小，可達(dá)1.2°、但動(dòng)態(tài)性能差、效率低、發(fā)熱大，可靠性難保證。

　　* 永磁式
　　永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性能好、輸出力矩大，但這種電機(jī)精度差，步矩角大(一般為7.5°或15°)。

　　* 混合式
　　混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點(diǎn)，其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料，轉(zhuǎn)子和定子上均有多個(gè)小齒以提高步矩精度。其特點(diǎn)是輸出力矩大、動(dòng)態(tài)性能好，步距角小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對(duì)較高。

　　按定子上繞組來分，共有二相、三相和五相等系列。最受歡迎的是兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，約占97%以上的市場(chǎng)份額，其原因是性價(jià)比高，配上細(xì)分驅(qū)動(dòng)器后效果良好。該種電機(jī)的基本步距角為1.8°/步，配上半步驅(qū)動(dòng)器后，步距角減少為0.9°，配上細(xì)分驅(qū)動(dòng)器后其步距角可細(xì)分達(dá)128倍 (0.014°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，實(shí)際控制精度略低。同一步進(jìn)電機(jī)可配不同細(xì)分的驅(qū)動(dòng)器以改變精度和效果。

步進(jìn)電機(jī)系列

　　兩相、三相混合式步進(jìn)電機(jī)，采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼片和耐高溫永磁體制造，產(chǎn)品規(guī)格涵蓋20-130范圍。具有溫升低、可靠性高的特點(diǎn)，由于其具有良好的內(nèi)部阻尼特性，因而運(yùn)行平穩(wěn)，無明顯震蕩區(qū)。可滿足不同行業(yè)、不同環(huán)境下的使用需求。

兩相步進(jìn)電機(jī)命名規(guī)則

上例表示機(jī)座號(hào)為57mm,兩相混合式,步距角為1.8度,機(jī)身長(zhǎng)76mm，扭矩1.6Nm，單邊出軸的電機(jī)。

三相步進(jìn)電機(jī)命名規(guī)則

上例表示機(jī)座號(hào)為57mm，三相混合式，步距角為1.2度，機(jī)身長(zhǎng)76mm，扭矩1.5Nm，單邊出軸的電機(jī)。

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選型指南

   步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一定的電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，它是步進(jìn)系統(tǒng)中核心組件之一。它按照控制器發(fā)來的脈沖/方向指令對(duì)電機(jī)線圈電流進(jìn)行控制，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)軸的位置和速度。

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的工作模式

   整步、半步、細(xì)分（微步）。其主要區(qū)別在于電機(jī)線圈電流的控制精度。通常步進(jìn)電機(jī)都有低頻振動(dòng)的特點(diǎn)，通過細(xì)分設(shè)置，可以改善電機(jī)低速運(yùn)行的平穩(wěn)性。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器命名規(guī)則

怎樣選擇步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器

* 判斷需多大力矩： 靜扭矩是選擇步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)之一。負(fù)載大時(shí)，需采用大力矩電機(jī)。力矩指標(biāo)大時(shí)，電機(jī)外形也大。

* 判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度： 轉(zhuǎn)速要求高時(shí)，應(yīng)選相電流較大、電感較小的電機(jī)，以增加功率輸入。且在選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)采用較高供電電壓。

* 選擇電機(jī)的安裝規(guī)格： 如57，86，110等，主要與力矩要求有關(guān)。

* 確定定位精度和振動(dòng)方面的要求情況：判斷是否需細(xì)分，需多少細(xì)分。

* 根據(jù)電機(jī)的電流、細(xì)分和供電電壓選擇驅(qū)動(dòng)器。