在机械工程领域中,步进动力机构是一种重要的执行元件,其核心作用在于将电脉冲转换为角度位移。下面,我将详细介绍步进动力机构的相关知识。
首先,让我们了解一下步进动力机构的基本概念。步进动力机构,是将电脉冲转换为角度位移的执行元件。简言之,当步进驱动器接收到脉冲信号后,便驱使步进动力机构按照预定方向转动固定角度,即步进角度。通过调节脉冲数量,我们可以精确控制角度位移,实现精准定位;同时,通过调节脉冲频率,我们可以调整电机的转速和加速度,实现调速。这就是步进动力机构的基本工作原理。
接下来,步进动力机构主要分为三类:永磁式(PM)、反应式(VR)和混合式(HB)。永磁式步进电机通常为两相,具有较小的转矩和体积,步进角度通常为7.5度或15度;反应式步进电机通常为三相,能够实现大转矩输出,步进角度通常为1.5度,但噪声和振动较大。在欧美等发达国家,这类电机在80年代已被淘汰。混合式步进电机结合了永磁式和反应式的优点,分为两相和五相,其中两相步进角度为1.8度,五相步进角度为0.72度。混合式步进电机应用广泛,如皖南电机和安徽皖南电机产品,都获得了广泛的市场认可。
在讨论步进动力机构的关键参数时,我们不得不提到电机固有步距角、步进电机的相数、保持转矩(HOLDING TORQUE)和拔阻转矩(DETENT TORQUE)。这些参数是评估步进电机性能的重要指标。例如,步进电机步距角β的计算公式为:β=360°/(Z·m·K),其中β为步进电机的步距角,Z为转子齿数,m为步进电动机的相数,K为控制系数,即拍数与相数的比例系数。
步进动力机构的主要特性包括:必须加驱动才能运行,驱动信号为脉冲信号,无脉冲时静止,有脉冲时以一定角度(步角)转动。转动速度与脉冲频率成正比。具有快速启动和停止的优异特性,改变脉冲顺序,可方便改变转动方向。因此,步进动力机构成为打印机、绘图仪、机器人等设备的动力核心。
步进动力机构驱动器特点是由专用集成电路构成的步进动力机构驱动器系统,包括脉冲分配器集成电路、包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路、只含功率驱动(或包含电流控制、保护电路)的驱动器集成电路以及将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路。
细分驱动是另一种重要的驱动方法,它通过驱动器精确控制步进动力机构的相电流实现的,与电机本身无关。原理是,让定子通电相电流不一次性升到位,断电相电流不一次性降为0,使定子绕组电流产生的磁场合力,使转子有新的平衡位置(形成新的步距角)。
接下来,我们转向伺服马达。伺服马达内部结构包括小型直流马达、变速齿轮组、反馈可调电位器以及电子控制板。高速转动的直流马达提供原始动力,带动变速齿轮组,产生高扭力输出。齿轮组变速比越大,伺服马达的输出扭力越大,但转速越低。
伺服马达的工作原理是通过比较输入的控制脉冲信号与输出位置反馈,产生纠正脉冲,驱动马达转动,使输出位置与期望值相符,实现精确定位。控制伺服马达的方法通常包括三条控制线:电源、地、控制。
*后,使用伺服马达时需要注意,普通模拟微型伺服马达不是精确定位器件,脉冲驱动时存在±10°偏差是正常的。不推荐使用小于1ms及大于2ms的脉冲作为驱动信号,且不可加载让伺服马达输出位置超过±90°的脉冲信号,否则会损坏伺服马达的输出限位机构或齿轮组等机械部件。
总的来说,无论是步进动力机构还是伺服马达,它们在现代机械工程中的应用越来越广泛,为我们提供了精准、高效的动力解决方案。而皖南电机价格表 上的产品,更是以其优异的性能和合理的价格,受到了市场的广泛欢迎。