所有你需要知道的关于步进电机| RoboticsTomorrow半岛app官网gydF4y2Ba

最近的伺服电机配有20位编码器(1048576步),有一个非常高分辨率。正因为如此,由于编码器安装错误停止精度的准确性产生巨大影响。gydF4y2Ba

所有你需要知道的关于步进电机gydF4y2Ba

07/26/16,07:33 |gydF4y2Babdapp安卓手机版 ,gydF4y2Ba工厂自动化gydF4y2Ba|gydF4y2Ba东方汽车公司美国gydF4y2Ba|gydF4y2Ba汽车gydF4y2Ba

步进电机常常被误解为伺服电机的较小,但事实上,他们是高度可靠的就像伺服电机。电机运行通过准确的同步脉冲信号输出控制器的驱动程序,实现高精度定位和速度控制。步进电机在低速高扭矩、低振动特性,适合应用程序需要快速定位在短的距离。gydF4y2Ba

所有你需要知道的关于步进电机gydF4y2Ba

“步进电机?伺服电机必须有更好的表现。”This is a typical response when being asked about stepper motors. Obviously there is a major misconception about stepper motors. In fact, stepper motors have been used in various types of applications such as advanced equipment and accessible automated instruments. The reasons why stepper motors have been continuously chosen are explained in this article, from a different standpoint of technical aspects.

新的0.72°RK II系列步进电机和驱动程序包gydF4y2Ba

新RK II系列由一个效率高0.72°步进电机和数控驱动程序。有吸引力的列表价格从391.85美元,包括电缆。gydF4y2Ba

有些读者可能会说,他们从来没有见过一个步进电机。步进电机已被用在许多应用程序和领域的电源驱动系统要求高精度控制,如工厂自动化(FA)、半导体制造设备,火焰和太阳能电池板,医疗设备、分析仪器、精密阶段,金融系统,食品包装机械,和相机的光圈的调整。gydF4y2Ba

在以下章节中,步进电机的原因已经被使用在各种类型的应用程序和字段解释道。gydF4y2Ba

你为什么使用步进电机?gydF4y2Ba

易于使用:34%gydF4y2Ba
便宜:17%gydF4y2Ba
简单操作:16%gydF4y2Ba
不需要调优:12%gydF4y2Ba
其他:21%gydF4y2Ba
*对#:258(允许多个答案)/研究东方电机gydF4y2Ba

重点:易用性、操作简单、成本低gydF4y2Ba

步进电机用户的调查显示,许多支持步进电机“易用性”,“简单操作”,和“低成本”的结构和系统配置。是有意义的,很多用户在步进电机找到这样的积极方面,由于结构简单、系统配置。gydF4y2Ba

然而,一些读者可能怀疑电动机的实际表现的准确性和扭矩。不容易完全掌握整个想法,除非有比较的例子与其他控制伺服电机等汽车。通过了解所需的特征和在不同的方法基于操作,步进电机的确能降低设备的成本。gydF4y2Ba

步进电机的特点和技术信息如下所示:gydF4y2Ba

点1gydF4y2Ba

神奇的停止的准确性!gydF4y2Ba

例如,当停止转换精度±0.05°的步进电机滚珠螺杆机制:gydF4y2Ba

操作条件:gydF4y2Ba

•汽车:RK II系列gydF4y2Ba

•领导滚珠螺杆:10毫米停止精度:μm±1.4gydF4y2Ba

一般来说,地面精度±10μm滚珠丝杠类型。当使用一个滚球螺丝类型,其精度±20μm下降,表明停止步进电机的精度远高于滚珠螺杆的类型。gydF4y2Ba

点2gydF4y2Ba

优秀的中期/低速范围!gydF4y2Ba

例子:转矩的电机座85毫米大小相当于400 W的额定转矩伺服电机在1000 r / min。gydF4y2Ba

扭矩在一个更低的速度范围可达5倍。短期距离定位,在中期/低速高扭矩范围是至关重要的。gydF4y2Ba

令人印象深刻的“停止精度”,“中期/低速范围”和“响应”gydF4y2Ba

步进电机有非凡的停止精度,准确与开环控制是可能的。例如,当使用一个旋转的RK II系列定位表,其停止精度在±0.05度(无负载)。因为停止位置误差不积累之间的步骤,高精度定位是可能的。步进电机的结构,不需要编码器,允许简单的驱动系统和低成本。gydF4y2Ba

在中期/低速高扭矩范围是步进电机的另一个很好的特性。伺服电机的主要功能之一是生成平转矩从中期到高速度范围。伺服电机适合长行程操作(许多旋转)等多个旋转表。另一方面,步进电机的转矩特征并不平坦。转矩曲线在中期/低速范围内往往会变得非常高,而在高速范围变得非常低。在低速范围内,除了稳定旋转伺服电机的斗争,步进电机可以提供高扭矩所需的速度范围内对短行程操作(旋转),因此适合选择所需的步骤为多个旋转角表和缓慢的应用程序。如果你现在使用伺服电机,基于这些特点,考虑的有效性RK二世的使用到最大速度范围。这是由于短行程的定位时间短操作,因此汽车减慢和停止之前达到最大速度。换句话说,大部分时间不需要高速特征。观察实际操作时,不执行高速操作在许多情况下,不管长还是短的中风。 Currently, many affordable, good quality stepper motors are available, thus, cost reduction can be achieved if replacing the current motor with a stepper motor.

高响应性和优秀的同步gydF4y2Ba

第三步进电机的显著特征是响应性。开环控制,将单向命令发送给电机,具有极高的后续机制向命令。当伺服电机,等待反馈编码器,往往“延迟”命令,与脉冲步进电机同步运行。因此,很少有“延迟”,导致优秀的响应。出于这个原因,步进电机适用于应用程序需要多个电机的同步操作。一个例子是一个董事会将需要两个输送机的应用程序,用一个电机分别安装板在两个输送机之间的转移。gydF4y2Ba

合适的应用程序!gydF4y2Ba

除了一个缓慢应用程序与频繁的启动和停止,步进电机适用于定位的图像处理器检查不喜欢振动,凸轮驱动器和伺服电机,很难调整,如皮带传动和低刚性机制。此外,成本是大大减少了更换滚珠螺杆传动皮带传动。gydF4y2Ba

降低成本的优势很给力的功能gydF4y2Ba

除了降低成本外,步进电机在性能方面有很多优势。我希望这篇文章提供了一个机会对于那些经常选择伺服电机开始考虑步进电机作为他们的选择。在四大页,步进电机的详细信息,如基本结构、系统和应用示例,介绍了对于那些想要了解更多关于步进电机。gydF4y2Ba

操作与结构gydF4y2Ba

一个步进电机旋转角与一个固定的步骤,就像一个时钟的秒针。高度精确的定位可以执行与开环控制由于电动机内部的机械结构。gydF4y2Ba

只能通过机械元素和精确定位实现的准确性gydF4y2Ba

虽然拥有完全控制的旋转量和速度,实现了步进电机的结构简单不使用电子元件,如一个编码器,电机内。出于这个原因,步进电机是非常健壮的和有高可靠性很少失败。至于停车精度,代表性的例子是±0.05°(没有螺距累积误差),这是非常准确的。因为步进电机的定位是由开环控制和磁化的定子和转子磁小牙齿,步进电机有更高的跟踪机制对命令的伺服电机。同时,禁止猎捕发生在步进电机停止。他们也的皮带传动,低刚度。gydF4y2Ba

有用的速度控制和位置控制gydF4y2Ba

当脉冲输入驱动程序通过一个脉冲发生器,步进电机执行步骤的角度根据输入脉冲的数量。研究步进电机的基本步角是0.72˚和1.8°二段式步进电机。步进电机的转速由脉冲频率(赫兹)的速度给司机,并且可以自由改变电机旋转通过简单地改变输入脉冲的数量或频率的驱动程序。步进电机不仅作为位置控制汽车,但也与高速度控制电机同步。gydF4y2Ba

步进电机用途:gydF4y2Ba

高频率、重复定位固定角度gydF4y2Ba
定位,需要长时间停止由于宽度调整,等等。gydF4y2Ba
波动载荷和刚度的变化gydF4y2Ba
定位划分1周期gydF4y2Ba
输送轴需要同步运行的操作系统gydF4y2Ba

操作系统gydF4y2Ba

简单的无传感器控制或反馈gydF4y2Ba

因为它可以执行准确旅行和停止而同步命令脉冲的数量和速度,不需要设备,如传感器、定位。因此,整个系统简单。如果先进控制,如一个插值操作,不是必需的,内置的控制器函数类型司机推荐。降低成本通过消除控制器,如脉冲发生器和PLC定位模块。gydF4y2Ba

内置传感器闭环类型gydF4y2Ba

尽管高精度定位与开环控制是可能的,如果一个问题发生?为了避免这样的陷阱,一个编码器类型或内置传感器闭环控制式电动机(步骤)可以使用。gydF4y2Ba

可以进一步降低成本吗?gydF4y2Ba

设计工程师的常见的问题是降低成本。真的没有办法进一步降低成本?找出降低成本的测试,规范增强,进行了基于滚珠螺杆机制。下面解释的细节测试:gydF4y2Ba

任务gydF4y2Ba
线性运动机制�进一步增加速度②进一步降低成本gydF4y2Ba
(最初的条件——计划设备)gydF4y2Ba
机制:滚珠丝杠+伺服电机条件如负载、速度、和铅,显示在右边,确定基于伺服马达附有球螺丝和钢板。gydF4y2Ba

计划gydF4y2Ba
改变皮带轮的机制gydF4y2Ba
•滚珠螺杆如果试图增加速度= >带机制可能更合适gydF4y2Ba
•显著降低成本如果改变带= >可能带不贵但是它低刚度可能影响稳定的伺服电机操作,即使自动调优。gydF4y2Ba

问题gydF4y2Ba
�螺丝和皮带之间的停车精度差异……需要停止精度是多少?gydF4y2Ba
②低刚度的影响……对沉降时间的影响,避免优化问题gydF4y2Ba
�更好的阻止和螺丝的准确性。没有问题改变皮带吗?= >应用程序的要求停止精度±0.05 ~ 0.1毫米,这是不准确的一个螺丝。因此,它应该可以替换为带。gydF4y2Ba
②如果改变皮带,刚性机制越来越低,因此,伺服电机运动变得不稳定。gydF4y2Ba
= >中定位马达,步进电机没有内置编码器。出于这个原因,他们不需要调整和强烈反对低刚度。他们的动作是稳定无论波动负载。如果输出是一样的,考虑步进电机。gydF4y2Ba

估计gydF4y2Ba

机制:皮带轮+电动机:尝试与步进电机gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba
有很多成本降低的余地!gydF4y2Ba
进行从零开始的审查机制以及电机的选择,评估的特点,设法增加规范和降低成本,尽管电机尺寸略大。在过去,电动机的选择是基于易用性方面和图像没有特别的原因。这个练习后,伺服电机和步进电机之间的操作差异明显。这是。gydF4y2Ba

有停止精度较高的——步进电机或伺服电机?gydF4y2Ba

客户调查:寻找一个电动机具有良好的停车精度。有多少的差别步进电机和伺服电机之间?gydF4y2Ba

假设:交流伺服电机NX系列配备20位编码器,因此,应该有一个高分辨率和良好的停车精度。gydF4y2Ba

首先,有必要澄清分辨率和停止准确性的区别:分辨率是步骤的数量每革命,它也被称为步进电机的步角。需要在考虑如何精确定位所需的需要。停止精度之间的区别是实际的停止位置和理论停止位置。gydF4y2Ba

这是否意味着交流伺服电机配有高精度编码器停止精度比步进电机?gydF4y2Ba

不完全是。在过去没有问题的概念“停止伺服马达精度等于在±1脉冲编码器分辨率”。However, recent servo motors are equipped with the encoder of 20 bits (1,048,576 steps) which has a very fine resolution. Because of this, errors due to the encoder installation accuracy have a huge effect on stopping accuracy. There- fore, the concept of stopping accuracy has started to change slightly.

根据比较图表,停止精度之间的步进电机和交流伺服电机几乎是相同的(±0.02°~ 0.03°)。停止精度的性能是相同的。此外,精度取决于机械精密步进电机的运动,因此,如果停止位置可以做到每7.2°,定位是通过转子上的相同的小牙齿,根据电机结构。这使得它可以进一步提高停车精度。gydF4y2Ba

然而,步进电机可能产生位移角根据负载转矩值。另外,根据机制条件下,交流伺服电机可能更广泛的狩猎宽度作为响应获得调整。由于这些原因,一些谨慎是必需的。gydF4y2Ba

新发布的0.72°步进电机和驱动程序包RK II系列:与传统RK系列相比,新RK II系列不仅达到更低的能耗和扩展功能通过实现高效电机,但也减少了司机的大小。gydF4y2Ba