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步进电机优点和缺点分析

发布日期:2015-10-09    【字号:  
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。步进电机它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,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,从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。
步进电机的优缺点如下:
1. 电机旋转的角度正比于脉冲数;
  2. 电机停转的时候具有最大的转矩(当绕组激磁时);
  3. 由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性;
  4. 优秀的起停和反转响应;
  5. 由于没有电刷,可靠性较高,因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命;
  6. 电机的响应仅由数字输入脉冲确定,因而可以采用开环控制,这使得电机的结构可以比较简单而且控
  制成本;
  7. 仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。
  8. 由于速度正比于脉冲频率,因而有比较宽的转速范围。
缺点  
1. 如果控制不当容易产生共振;
  2. 难以运转到较高的转速。
  3. 难以获得较大的转矩
  4. 在体积重量方面没有优势,能源利用率低。
  5. 超过负载时会破坏同步,高速工作时会发出振动和噪声。
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