响应好,易于启动、停止、正反转及变速;
步距角选择范围大:步进电机的转子在小步距角情况下通常可以超低速、高 转矩稳定运行,能够在不用减速的情况下直接驱动负载;
速度可以在相当宽的范围内进行平滑调节,同时几台步进电机可以被同一台 控制器控制,实现完全同步运行。
②步进电机分类 广义上分为机械式、电磁式和组合式三大类,通常用的步进电机属于电磁式,它
又可分为反应式(VR)、永磁式(PM)、混合式(HB)和直线式四大类,其中比较常用的是 反应式和混合式步进电机。
③步进电机的一些基本基本技术指标:
固有步距角:步进电机转子在外部每输入一个电脉冲的情况下就会转过一个 角度,我们把这个角度称为固有步距角。每一个电机出厂时,都会被标上一个固有步 距角值,比如 0。75°/1。5°(表示半步工作时为 0。75°、整步工作时为 1。5°)。
相数:电机内部线圈组数代表了电机的相数。
拍数:它是指在步进电机内部完成一个磁场周期性变化所需的脉冲数或导电 状态。或指步进电机转子转过一个步距角所需的外部输入脉冲数。
保持转矩:当电机通电但是没有转动的情况下,定子锁定转子需要的力矩。
定位转矩:转子在电机没有通电的情况下,锁定自身需要的力矩。
(3)步进电机的驱动
①驱动方式的确定 步进电机的驱动一般有两种方法,一种是直接驱动,另一种是间接驱动。直接驱
动是指通过微控制器的 CPU 直接控制,但是 CPU 发出的脉冲非常小,不足以驱动步进 电机运行,故而一般不会采用这种方法。间接驱动是指用驱动芯片将微控制器 CPU 发出的脉冲信号进行放大,再输送给步进电机直接驱动。这种方法效率高,安全可靠, 故本次设计步进电机的驱动方式选择间接驱动。论文网
②驱动电路的选择 一般用来驱动步进电机的驱动电路有很多种,不过常用的包括单电压驱动、双电
压驱动、斩波驱动以及细分控制驱动。本系统需要的步进电机的控制精度要求比较高, 而且还要带动滚珠丝杆一起运动,故而用以 ULN2003 芯片为主的驱动电路来驱动步进 电机,并通过软件控制输入步进电的脉冲频率来控制电机的转速。
(4)直流伺服电机 在纠偏用的控制电机中,直流伺服电机无疑是最为优越的,它与步进电机的比较
如表 2-1 所示:
表 2-1 直流伺服电机与步进电机的比较
类别 直流伺服电机 步进电机
精度 高 一般较低,细分型驱动时较高
速度范围 高 低
控制方式 多样化只能控制方式 主要为位置控制
平滑性 很好,运行平滑 低速时会有震动
矩频特性 力矩特性好,特性较硬 高速时,力矩下降快
过载特性 可 3-10 倍过载(短时)