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深圳减速步进电机厂家为您揭秘:减速步进电机的控制
来源: | 发布日期:2021-12-31

很多厂家关心减速步进电机的控制,但由于太资深的资料看不懂,今天深圳减速步进电机厂家-顺昌电机小编,为您揭秘减速步进电机的控制,想知道是什么吗?大家就跟顺昌电机小编一起来看看步进电机工作原理。

深圳减速步进电机厂家

电机的转子通常是永磁体。当电流通过定子绕组时,定子绕组产生一个矢量磁场。磁场驱动转子旋转一个角度,使转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度时。

步进电机是一种感应电机。其工作原理是利用电子电路将直流电路转换为分时电源。多相时序控制电流。只有使用此电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作。驱动器分时为步进电机供电。

每次输入一个电脉冲,电机就会动一个角度。其输出的角位移与输入的脉冲数成正比,速度与脉冲频率成正比。如果绕组通电顺序改变,电机就会反转。因此,步进电机的旋转可以通过控制脉冲的数量、频率和电机各相绕组的通电顺序来控制。

步进电机的精度一般为步进角3-5%,不积累。

步进电机的扭矩会随着速度的增加而下降。当减速步进电机旋转时,电机各相绕组的电感会形成反向电势;频率越高,反向电势越大。在其作用下,电机随频率(或速度)的增加而减少相电流,导致扭矩下降。

低速步进电机可以正常工作,但高于一定速度就不能启动,伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载条件下可以正常启动的脉冲频率。如果脉冲频率高于此值,电机无法正常启动,可能会出现故障或堵塞。

在负载下,启动频率应较低。如果电机想要高速旋转,脉冲频率应该有一个加速过程,即启动频率较低,然后按照一定的加速度上升到预期的高频(电机转速从低速上升到高速)。

步进电机的速度取决于脉冲频率、转子齿数和拍摄数。其角度速度与脉冲频率成正比,并在时间上与脉冲同步。因此,当转子齿数和运行拍数确定时,只要控制脉冲频率,就可以获得所需的速度。由于步进电机是在其同步扭矩的帮助下启动的,因此启动频率不高,以避免失步。特别是随着功率的增加,转子直径和惯性的增加,启动频率可能是运行频率的十倍。

步进电机的启动频率特性使步进电机在启动时不能直接达到运行频率,而是有一个启动过程,即从低速逐渐上升到运行速度。停止时,运行频率不能立即降低到零,而是有一个高速逐渐降低到零的过程。

因此,步进电机的运行一般需要三个阶段:加速、均匀速度和减速。加速和减速过程的时间应尽可能短,恒速时间应尽可能长。特别是在需要快速响应的工作中,从起点到终点的运行时间短,因此必须需要短的加速和减速过程,恒速时的速度。

加速和减速算法是运动控制的关键技术之一,也是实现高速率的关键因素之一。在工业控制中,一方面要求加工过程平稳、稳定,灵活影响小;另一方面,响应时间快,响应快。在保证控制精度的前提下,提高加工效率,实现机械运动的平稳稳定,是工业加工中需要解决的关键问题。目前,运动控制系统中常用的加速和减速算法主要包括:梯形曲线和指数曲线、S形曲线加减速,抛物线加减速等。

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梯形曲线加减速定义:指以一定比例加减速(从启动速度到目标速度)

计算公式:

优缺点:?梯形曲线具有算法简单、占用时间少、响应快、效率高、实现方便等特点。但均匀加速和均匀减速阶段不符合步进电机速度变化规律,变速和均匀转折点不能平稳过渡。因此,该算法主要应用于对提升和降速过程要求较低的场合。

指数曲线加减速定义:指按指数函数方式进行加减速。计算公式:优缺点:指数曲线克服了梯形加减速的速度不平稳问题,运动精度得到了提高,但初始加速度大,容易引起机械部件的冲击,在加减速的起点仍然存在加减速突变,限制了加速度的提高。

S形曲线加减速定义:加速/减速开始时速度较慢,然后逐渐加速。当加速/减速接近尾声时,速度再次减慢,使运动更加稳定。S 字加减速的类型有Sin 曲线,二次曲线,循环曲线,3 次曲线

计算公式:

优缺点:S曲线加减速是灵活程序的良好控制策略,可充分发挥电机性能,冲击振动小,但实现过程复杂,计算量相对较大,加减率不高。

1.机械运动轨迹和位置误差应尽可能小

2.机械运动平稳,抖动小,响应快

3.加减速算法应尽可能简单,便于实现,能够满足控制的实时要求

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