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目前常用的有三種步進電動機: (1)變磁阻步進電動機(VR)。變磁阻式步進電動機結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,步距角小;但動態(tài)性能差。 (2)永磁式步進電動機(PM)。永磁式步進電動機出力大,動態(tài)性能好;但步距角大。 (3)混合式步進電動機(HB)?;旌鲜讲竭M電動機綜合了變磁阻式、永磁式步進電動機兩者的優(yōu)點,它的步距角小,出力大,動態(tài)性能好,是目前性能最高的步進電動機。它有時也稱作永磁變磁阻式步進電動機。
反應(yīng)式步進電機采用高導(dǎo)磁材料構(gòu)成齒狀轉(zhuǎn)子和定子,其結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,步距角可以做的相當(dāng)小,但動態(tài)性能相對較差,轉(zhuǎn)矩較小。 混合式步進電機是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。其轉(zhuǎn)子采用齒狀的稀土永磁材料,定子則為齒狀的突起結(jié)構(gòu)。步距角小,出力大,動態(tài)性能好,是性能較好的一類步進電動機,目前市場上多用此類電機。
轉(zhuǎn)子由硅鋼片或電工純鐵棒等導(dǎo)磁體構(gòu)成,轉(zhuǎn)子外表面為多齒緒(轉(zhuǎn)子的齒槽在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生磁骸阻變化故稱為變磁阻電機,簡稱VR)。定子線圈通電時,定子磁極磁化,吸引轉(zhuǎn)子齒而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,使其移動步。與永磁電機產(chǎn)生磁性吸引轉(zhuǎn)矩和排斥轉(zhuǎn)矩相比,VR型只產(chǎn)生吸引轉(zhuǎn)矩。
直線步進電機是將旋轉(zhuǎn)型步進電機的氣隙展開伸長成直線。直線步進電機可以直線運動或直線往復(fù)運動。旋轉(zhuǎn)電動機作為動力源,要轉(zhuǎn)變成直線運動,需要借助齒輪、凸輪機構(gòu)及皮帶或鋼絲。圖2.43為旋轉(zhuǎn)步進電機驅(qū)動直線運動的機構(gòu)一軟盤驅(qū)動器(FDD)磁頭運動機構(gòu)。 目前3.5英寸FDD的機構(gòu)多采用圖2.43(a)的螺桿機構(gòu),雖然間隙很小,但效率低,因此高速運行困難,但由于價格便宜得以廣泛使用。
轉(zhuǎn)子為圓環(huán),激磁線圈的定子在內(nèi)部,其外圓旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的電機稱為外轉(zhuǎn)子電機(outer rotor motor或inverted motor)。外轉(zhuǎn)子電機可以依據(jù)其特性用于不同的場合,如應(yīng)用到低速大轉(zhuǎn)矩、直接驅(qū)動、恒轉(zhuǎn)速、要求轉(zhuǎn)速變化小等場合。當(dāng)電機尺寸大小相同時,內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子直徑不如外轉(zhuǎn)子大,轉(zhuǎn)矩一-般與D2L成正比(D為轉(zhuǎn)子直徑,L為軸向長度),而且外轉(zhuǎn)子在低速下可產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩。外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量大,有利于穩(wěn)速運行。反之,當(dāng)需要頻繁起動停止或頻繁調(diào)速運行時,包括暫態(tài)運行,都不適合使用此種電機。
本發(fā)明提供一種能在不增大電動機尺寸的情況下實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩提升的軸向氣隙型電動機。 定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙位于軸向結(jié)構(gòu)的步進電機,稱為軸向氣隙電機。圓盤形的永久磁鐵兩面磁化轉(zhuǎn)子,氣隙軸向配置的步進電機已經(jīng)由歐洲電機廠家生產(chǎn)銷售,因其低轉(zhuǎn)動慣量而使其具有快速響應(yīng)特性,由于分辨率比HB型步進電機差,所以沒有被廣泛使用。
很多醫(yī)療設(shè)備,例如生化分析儀、血球分析儀等體外診斷設(shè)備會用到步進電機,其實很多醫(yī)療設(shè)備里面的步進電機的用途和一般電子設(shè)備一樣是用作運動機構(gòu)驅(qū)動單元來使用的,但由于醫(yī)療器械的一些特殊要求,對于醫(yī)療設(shè)備使用的步進電機的選型又有一些特殊的要求
機器人在生產(chǎn)中用于擔(dān)任簡單的動作,如人一樣能識別各種信號。使用直流伺服電機可以快速驅(qū)動。用步進電機驅(qū)動輕載,可完成人手指的抓取功能。步進電機低速驅(qū)動時比直流電機輸出轉(zhuǎn)矩大,可開環(huán)控制,不需要傳感器,電機體積小,今后有希望廣泛使用。 在應(yīng)用步進電機的機器人中,步進電機與減速器一起使用的情形很多。驅(qū)動低速大轉(zhuǎn)矩負載時,常使用諧波減速器。生產(chǎn)線上使用了大量的簡單結(jié)構(gòu)的機器人,如擰螺釘機器人、搬運機器人、測量機器人等,使裝配線自動、省力。
電機為工業(yè)發(fā)展不可缺少的一大要素,并扮演著重要的角色。電機的應(yīng)用不僅在動力應(yīng)用方面不斷擴大,而且在控制領(lǐng)域的使用范圍也在不斷擴大。隨著控制電機重要性的增加,控制電機的使用量也逐年增加。步進電機是一種控制電機,不使用反饋回路,就能進行速度控制及定位控制,即所謂的電機開環(huán)控制。其應(yīng)用主要以處理辦公業(yè)務(wù)能力很強的OA(Office Automation,辦公自動化)機器和FA(Factory Automation,工廠自動化)機器為核心,并廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、計量儀器、汽車、游戲機等。就數(shù)量來講,OA機器方面的應(yīng)用約占步進電機使用總數(shù)的75%。
步進電機應(yīng)存放在環(huán)境溫度為一40~ +50C、相對濕度不大于95%的清潔通風(fēng)良好的庫房內(nèi),空氣中不得含有腐蝕性氣體。運輸過程中應(yīng)小心輕放,避免碰撞和沖擊,嚴禁與酸堿等腐蝕性物質(zhì)放在起。防止人體觸及電機內(nèi)部危險部件, 以及外來物質(zhì)的干擾.保證電機正常工作。但大部分切削液、潤滑油等液態(tài)物質(zhì)滲透力很強,電機長時間接觸這些液態(tài)物質(zhì),很可能會導(dǎo)致不能正常工作或使用壽命縮短。因此, 在電機安裝使用時需采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施,盡量避免接觸上述液態(tài)物質(zhì),更不能將其置于液態(tài)物質(zhì)里浸泡,當(dāng)電機電纜排布不當(dāng)時,可能會導(dǎo)致切削液等液態(tài)物質(zhì)沿電纜導(dǎo)人并積聚到插接件處,繼而引起電機故障。因此,在安裝使用時盡量使電機接插件側(cè)朝下或朝水平方向布置,當(dāng)電機接插件側(cè)朝水平方向時,電纜在接人插接件前需作滴狀半圓形彎曲, 當(dāng)由于機器結(jié)構(gòu)的關(guān)系,難以避免要求電機插接件側(cè)朝上時,需采取相應(yīng)的防護措施。
步進電機是一種機電- -體化產(chǎn) 品,步進電機本體與其驅(qū)動控制器構(gòu)成一- 個不可分割的有機整體,步進電機的運行性能很大程度上取決于所使用的驅(qū)動控制器的類型和參數(shù)。
步進電機的驅(qū)動電源與步進電機是-個相互聯(lián)系的整體,步進電機的性能是由電機和驅(qū)動電源共同確定的,因此步進電機的驅(qū)動電源在步進電機中占有相當(dāng)重要的位置。
混合式步進電機(又稱感應(yīng)子式步進電機)既有反應(yīng)式步進電機小步距角的特點,義有永磁式步進電機效率高、繞組電感比較小的特點。 (1) 兩相混合式步進電機的結(jié)構(gòu) 圖1-11為混合式步進電機的軸向剖視圖。它的定子鐵芯與單段反應(yīng)式步進電機基本相同,即沿著圓周有若干凸出的磁極,每個磁極的極面上有小齒,機身上有控制繞組:定子控制繞組與永磁式步進電機基本相同,也是兩相集中繞組,每相為兩對極,控制繞組的接線如圖1-12所示。
一、步進電機的用途 隨著自動控制系統(tǒng)和計算裝置的不斷發(fā)展,在普通旋轉(zhuǎn)電機的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出多種具有特殊性能的小功率電機,它們在自動控制系統(tǒng)和計算裝置中分別作為執(zhí)行元件、檢測元件和解算元件,這類電機統(tǒng)稱為控制電機。顯然,從基本的電磁感應(yīng)原理來說,控制電機和普通旋轉(zhuǎn)電機并沒有本質(zhì)上的差別,但普通旋轉(zhuǎn)電機著重于對啟動和運行狀態(tài)的力能指標的要求,而控制電機則著重于特性的高精度和快速響應(yīng)。 各種控制電機從它們的外表看差不多都是一一個圓柱體,中間有一根轉(zhuǎn)軸, 體積- -般都比較小,因此控制電機是一種微電機。從它們完成的任務(wù)來看,各種控制電機又各不相同,有的用來帶動自動控制系統(tǒng)中的機構(gòu)運動,有的用來量測機械轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速,有的可以進行三角函數(shù)運算,有的可以進行積分或微分運算等。
什么原因最容易引起電機失速 原因: 手動/電動切換手柄被鎖死, 電機在轉(zhuǎn)但是閥門不動 處理:來回轉(zhuǎn)動手輪。