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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器調(diào)速方法_步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的作用

2021-10-20  閱讀(1208)

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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器調(diào)速方法

 

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,變頻調(diào)速的性能指標(biāo)*可以達(dá)到甚至超過直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過調(diào)節(jié)輸入驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率以及驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分參數(shù)來達(dá)到調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的作用,其實(shí)就是控制單位時(shí)間內(nèi)步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)。

 

一、改變極對(duì)數(shù)調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高;②控制電路簡單,易維修,價(jià)格低;③與定子調(diào)壓或電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。缺點(diǎn):有級(jí)調(diào)速,不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑的調(diào)速,并且由于受到電機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制,通常只能實(shí)現(xiàn)23種極對(duì)數(shù)的有級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍相當(dāng)有限。

 

二、變頻調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高,調(diào)速范圍寬;②對(duì)于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較長,或起、停較頻繁的場(chǎng)合,可以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)電機(jī)的目的。缺點(diǎn):技術(shù)較復(fù)雜,價(jià)格較高。

 

三、換向器電機(jī)調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①具有交流同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單和直流電機(jī)良好的調(diào)速性能;②低速時(shí)用電源電壓、高速時(shí)用步進(jìn)電機(jī)反電勢(shì)自然換流,運(yùn)行可靠;③無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高,適用于高速大容量同步電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速。缺點(diǎn):過載能力較低,原有電機(jī)的容量不能充分發(fā)揮。

 

四、串級(jí)調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①可以將調(diào)速過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差能量加以回饋利用。效率高;②裝置容量與調(diào)速范圍成正比,適用于70%95%的調(diào)速。缺點(diǎn):功率因素較低,有諧波干擾,正常運(yùn)行時(shí)無制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,適用于單象限運(yùn)行的負(fù)載。

 

五、定子調(diào)壓調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①線路簡單,裝置體積小,價(jià)格便宜;②使用、維修方便。缺點(diǎn):調(diào)速過程中增加轉(zhuǎn)差損耗,此損耗使轉(zhuǎn)子發(fā)熱,效率較低;②調(diào)速范圍比較小;③要求采用高轉(zhuǎn)差電機(jī),比如特殊設(shè)計(jì)的力矩電機(jī),所以特性較軟,一般適用于55kW以下的異步電機(jī)。

 

六、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡單,控制裝置容量小,價(jià)值便宜;②運(yùn)行可靠,維修容易;③無諧波干擾。缺點(diǎn):速度損失大,因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大,所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的80%90%;②調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗,效率低。

 

七、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速:優(yōu)點(diǎn):①技術(shù)要求較低,易于掌握;②設(shè)備費(fèi)用低;③無電磁諧波干擾。缺點(diǎn):串鑄鐵電阻只能進(jìn)行有級(jí)調(diào)速。若用液體電阻進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,則維護(hù)、保養(yǎng)要求較高;②調(diào)速過程中附加的轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化為所串電阻發(fā)熱形式的損耗,效率低。調(diào)速范圍不大。

 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的作用

 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種能將其承受到的電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接納到了一個(gè)電脈沖信號(hào)后,它就驅(qū)動(dòng)其步進(jìn)電機(jī)依照原先完成設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度位移(我們稱之為“步距角"),它的旋轉(zhuǎn)是按一個(gè)固定的角度一步一步來運(yùn)轉(zhuǎn)的。我們能夠經(jīng)過控制其發(fā)送的脈沖的個(gè)數(shù)來控制其角度的位移量,從而到達(dá)精準(zhǔn)定位的目的;同時(shí)我們也能夠經(jīng)過控制其脈沖信號(hào)的頻率來控制其步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而到達(dá)其調(diào)速跟定位的目的。普遍應(yīng)用在于各種的雕琢機(jī)、水晶研磨機(jī)、中型數(shù)控機(jī)床、腦電繡花機(jī)、包裝機(jī)械、噴泉、點(diǎn)膠機(jī)、切料送料系統(tǒng)等等等一些分辨率請(qǐng)求較高的大型、中型數(shù)控設(shè)備上。

 

步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是指其步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù),常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同,其步距角也不同,普通性的二相步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8度、三相為1.2度、五相的為0.72度。在沒有配置步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí),用戶主要是靠著選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)從而來滿足步距角的請(qǐng)求。假如運(yùn)用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器,則相數(shù)將變得沒有意義,用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改動(dòng)細(xì)分?jǐn)?shù),就能夠改動(dòng)步距角。

 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后將對(duì)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,但是這一切都是由驅(qū)動(dòng)器自身產(chǎn)生的,和電機(jī)及控制系統(tǒng)無關(guān)。在運(yùn)用時(shí),用戶*需求留意的一點(diǎn)是步進(jìn)電機(jī)步距角的改動(dòng),這一點(diǎn)將對(duì)控制系統(tǒng)所發(fā)的步進(jìn)信號(hào)的頻率有影響,由于細(xì)分后步進(jìn)電機(jī)的步距角將變小,請(qǐng)求步進(jìn)信號(hào)的頻率要相應(yīng)進(jìn)步。以1.8度步進(jìn)電機(jī)為例:驅(qū)動(dòng)器在半步狀態(tài)時(shí)步距角為0.9度,而在十細(xì)分時(shí)步距角為0.18度,這樣在請(qǐng)求電機(jī)轉(zhuǎn)速相同的狀況下,控制系統(tǒng)所發(fā)的步進(jìn)信號(hào)的頻率在十細(xì)分時(shí)為半步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的5倍。

 

普通步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3~5%。步進(jìn)電機(jī)單步的偏向并不會(huì)影響到下一步的精度,因而步進(jìn)電機(jī)精度不累積。

 

 

 

 

 

 

 

 

(來源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)


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