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步进电机步距角、精度、转矩、晌应频率、运行频率等专业术语词解释及主要技术指标

日期: 2017-03-07
浏览次数: 116
来源:
发布日期: 2017-03-07
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1、步距角

是指的理论值或平均值,即每给一个脉冲信号,电动机转子所转角度的理论值。


2、精度

  通常指的是最大步距误差或最大累积误差,直接用机械角度或步距的百分数来表示。步距误差和累积误差是两个概念,在数值上也就不一样,这就是说精度的定义没有完全统一起来.从使用的角度看,对多数情况来说,用累积误差来衡量精度比较方便.最大累积误差,是指从任意位置开始,经过任意步之间,角位移误差的最大值.由于步进电机转过一圈以后,转子的运动有重复性,所以精度的定义,可以认为是在一圈范围内,任意步之间转子角位移误差的最大值.


3、转矩 

  保持转矩(或定位转矩),是指绕组不通电时电磁转矩的最大值,或转角不超过一定值时的转矩值.通常反应式步进电机的保持转矩为零,除非具有特殊的产生保持转矩的装、I.若千类型的永磁式步进电机,具有一定的保持转矩.

  静转矩是指不改变控制绕组通龟状态,即转子不转情况下的电磁转矩.它是绕组内的电流及失调角的函数,当绕组内电流的值不变时,静转矩与失调角的关系称为矩角特性.对应于某一失调角时,静转矩的值为最大,称为最大静转矩Mk),它的值取决于通电状态及绕组内电流的值.动转矩是指转子转动情况下的最大输出转矩值.它与运行的频率有关. 

近几十年来,步进电机取得了很大发展,各项性能指标有了很大的提高,而其中主要的频率指标的提高,这一方面从改善电动机元件本身的结构、设计和工艺来达到,同时也从驱动器的改进来获得。目前小步距步进电机的最高启动频率大约可以达到2000~5000步/秒,最高运行频率可以到达16000步/秒,而在驱动器采用所谓“细分”线路时,最高运行频率可以达到160000/秒或更高一些。

  一般来说,尺寸大或功率大的步进电机,较不容易获得高的频率指标,为了解决这一矛盾,采用了液压扭矩放大器。步进电机与液压扭矩放大器组合在一起,构成所谓“电液步进电机“,并有转门的系列产品。

  如果能用步进电机直接拖动,不用液压扭矩放大器,可以省去液压系统,这自然是很希望的,因此研制较高技术指标的大功率步进电机,是近年来普遍关心的一项课题目。

对较大功率的步进电机,其效率是很重要的,电动机本身结构的完善和驱动线路的改进,使步进电机的效率指标获得很大的提高。另一方面,步进电机运行的稳定性得到了改善,能够在宽广的频率范围内稳定地运行。不发生严重的振荡。 


4、晌应频率

  在某一频率范围内,步进电机可以任意运行而不会丢失一步,则这一最大频率称为响应频率。通常用起动频率(介)来作为衡量的指标,它是能不丢步地起动的极限频率,有时也叫做突跳频率.对于一定的电动机及一定的驱动器情况,起动频率的值与负载的大小有关,负载的大小包含负载转矩和负载转动惯量二方面的含义..


5、运行频率(或连续频率) 

  是指频率连续上升时,电动机能不失步运行的极限频率.它的值也与负载的大小有关.很显然,在同样负载情况下,连

  续频率(f.)的值高于响应频率或起动频率(了,)的值.步进电机作为伺服电动机或驱动电动机,它的主要技术指标包括:步距,输出转矩,起动0率,运行频率,精度以及效率等.由于步进电机用在数字程序控制系统内,这种系统的工作速度,取决于电动机的控制频率,用每秒脉冲数(或每秒步数)来衡量,所以步进电机的频率指标常常特别重要.至于主要要求起动频率还是运行频率指标,则要看系统的具体情况而定,有的系统经常带着固定的负载,要求恒定的工作速度,不允许工作速度有变化,例如“作孔机”(纸带穿孔机)就是这样,步进电机应用于这种系统时,主要要求负载情况下起动频率指标,运行频率指标在这里就没有什么意义,相反在另外一些系统内,工作的速度可以并且要求有变化,例如数控机床就是这样,在这种情况下主要就是运行指标了。

最近二十年来,步进电机有很大的发展,各项性能指标有了很大的提高,而其中主要的频率指标的提高,这一方面从改善电动机元件本身的结构、设计和工艺来达到,同时也从驱动器的改进来获得。目前小步距步进电机的最高启动频率大约可以达到2000~5000步/秒,最高运行频率可以到达16000步/秒,而在驱动器采用所谓“细分”线路时,最高运行频率可以达到160000/秒或更高一些。

  一般来说,尺寸大或功率大的步进电机,较不容易获得高的频率指标,为了解决这一矛盾,采用了液压扭矩放大器。步进电机与液压扭矩放大器组合在一起,构成所谓“电液步进电机“,并有转门的系列产品。

  如果能用步进电机直接拖动,不用液压扭矩放大器,可以省去液压系统,这自然是很希望的,因此研制较高技术指标的大功率步进电机,是近年来普遍关心的一项课题目。

  对较大功率的步进电机,其效率是很重要的,电动机本身结构的完善和驱动线路的改进,使步进电机的效率指标获得很大的提高。另一方面,步进电机运行的稳定性得到了改善,能够在宽广的频率范围内稳定地运行。不发生严重的振荡


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