步進電機是電機諸多類型中的一種,同時步進電機也是其中應用非常廣泛的一種。為增進大家對步進電機的認識,本文將對步進電機的選型步驟以及方法予以介紹。如果你對步進電機具有興趣,不妨和小編一起繼續往下閱讀哦。
一、步進電機
步進電機又稱為脈沖電機,基于最基本的電磁鐵原理,它是一種可以自由回轉的電磁鐵,其動作原理是依靠氣隙磁導的變化來產生電磁轉矩。其原始模型是起源于1830年至1860年間。1870年前后開始以控制為目的的嘗試,應用于氫弧燈的電極輸送機構中。這被認為是最初的步進電機。二十世紀初,在電話自動交換機中廣泛使用了步進電機。由于西方資本主義列強爭奪殖民地,步進電機在缺乏交流電源的船舶和飛機等獨立系統中得到了廣泛的使用。二十世紀五十年代后期晶體管的發明也逐漸應用在步進電機上,對于數字化的控制變得更為容易。到了八十年代后,由于廉價的微型計算機以多功能的姿態出現,步進電機的控制方式更加靈活多樣。
由于步進電機是一個把電脈沖轉換成離散的機械運動的裝置,具有很好的數據控制特性,因此,計算機成為步進電機的理想驅動源,隨著微電子和計算機技術的發展,軟硬件結合的控制方式成為了主流,即通過程序產生控制脈沖,驅動硬件電路。單片機通過軟件來控制步進電機,更好地挖掘出了電機的潛力。因此,用單片機控制步進電機已經成為了一種必然的趨勢,也符合數字化的時代趨勢。
二、步進電機選型的步驟與方法
1、步進電機轉矩的選擇步進電機的保持轉矩,近似于傳統電機所稱的“功率”。當然,有著本質的區別。步進電動機的物理結構,完全不同于交流、直流電機,電機的輸出功率是可變的。通常根據需要的轉矩大小(即所要帶動物體的扭力大小),來選擇哪種型號的電機。大致說來,扭力在0.8N.m以下,選擇20、28、35、39、42(電機的機身直徑或方度,單位:mm);扭力在1N.m左右的,選擇57電機較為合適。扭力在幾個N.m或更大的情況下,就要選擇86、110、130等規格的步進電機。
2、 步過電機轉速的選擇對于電機的轉速也要特別考慮。因為,電機的輸出轉矩,與轉速成反比。就是說,步進電機在低速(每分鐘幾百轉或更低轉速,其輸出轉矩較大),在高速旋轉狀態的轉矩(1000轉/分--9000轉)就很小了。當然,有些工況環境需要高速電機,就要對步進電動機的線圈電阻、電感等指標進行衡量。選擇電感稍小一些的電機,作為高速電機,能夠獲得較大輸出轉矩。反之,要求低速大力矩的情況下,就要選擇電感在十幾或幾十mH,電阻也要大一些為好。
3、步進電機空載起動頻率的選擇步進電機空載起動頻率,通常稱為“空起頻率”。這是選購電機比較重要的一項指標。如果要求在瞬間頻繁啟動、停止,并且,轉速在1000轉/分鐘左右(或更高),通常需要“加速啟動”。如果需要直接啟動達到高速運轉,最好選擇反應式或永磁電機。這些電機的“空起頻率”都比較高。
4、 步進電機的相數選擇步進電機的相數選擇,這項內容,很多客戶幾乎沒有什么重視,大多是隨便購買。其實,不同相數的電機,工作效果是不同的。相數越多,步距角就能夠做的比較小,工作時的振動就相對小一些。大多數場合,使用兩相電機比較多。在高速大力矩的工作環境,選擇三相步進電機是比較實用的。
5、針對步進電機使用環境來選擇特種步進電機能夠防水、防油,用于某些特殊場合。例如水下機器人,就需要放水電機。對于特種用途的電機,就要針對性選擇了。
6、根據您的實際情況可否需要特殊規格的步進電機,請和我們溝通,在技術允許的范圍內,加工訂貨。例如,出軸的直徑、長短、伸出方向等。
7、如有必要最好與廠家的技術工程師進一步溝通與確認型號。