步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。广泛应用于雕刻机、水晶研磨机、中型数控机床、电脑绣花机、包装机械、喷泉、点胶机、切料送料系统等分辨率较高的大、中型数控设备上。
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数,常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为1.8度、三相为1.2度、五相的为0.72度。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足步距角的要求。如果使用细分驱动器,则相数将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。
一般步进电机的精度为步进角的3~5%。步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度,因此步进电机误差不累积。步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至于丢失。因此电机外表允许的温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。一般来说,磁性材料的退磁点都在130摄氏度以上,因此步进电机外表温度在80~90摄氏度完全正常。
较新的设计技术通过利用以下内容改善了步进电机的性能:内置反馈,移动结束阻尼(减少建立时间,同时化精度),软启动(减少上电时的抖动),振 模式(用于优化转矩,稳定性和降噪 - 听得见或其他),空闲电流降低(IRC - 用于在停机期间减少电机加热)以及在全步,半步和微步之间轻松控制的操作模式。
虽然大多数尺寸合适的步进电机在选定的步进模式下运行开环非常,但内置反馈可提供额外的精度,而无需外部反馈设备的成本。 微步进技术在低速时产生更平滑的扭矩和运动,在高速时具有更高的分辨率,从全步/半步减小步长。
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