张雪峰谈机电一体化详解步进电机应用场景

步进电机:张雪峰谈机电一体化的精确控制艺术

导语:

步进电机,是一种将电子信号转化为机械运动的高效工具。它们通过精确控制施加在电机线圈上的脉冲,实现对转向、速度和旋转角度的精细调节。在无需闭环反馈系统的情况下,步进电机与其驱动器组合就能提供简便且成本低廉的开环控制系统,从而达到准确位置和速度控制。

一、步进电机的基本原理

步进电磁铁是通过给定顺序施加脉冲来产生机械运动的一种装置,它们能够以极小误差(少于1/10度)进行精确位置控制,不会累积误差。此外,通过调整脉冲频率,可以实现对转速的精密调控,使其成为广泛应用于各种运动控制领域的一个关键组件。

二、鸣志步进电机会有哪些特点?

精准位置控制:输入脉冲数量直接决定轴旋转角度。

精确速度:输出频率可根据需要进行微调。

正向/反向及锁定功能:在整个工作范围内都可以实现力矩和位置有效控制。

低速稳定性:不需要齿轮箱,即可在低速状态下运行,同时保持较大力矩输出,减少了功耗和偏差,并降低了成本。

三、高效结构与工作原理

结构方面:

工作原理方面:

驱动器根据外部信号操作绕组,以一定时序触发正向或反向通流,从而使得带有励磁特性的直流风扇或其他负载沿着既定的方向旋转,或保持静止状态。

对于两相1.8度步进伺服马达来说,当两个相互连接并同时通流时,将导致马达停止并锁定;当一个相中的通流方向发生变化时,将引起马达沿着确定路径移动一步(即1.8度)。同样,如果另一个相中的通流方向发生变化,则会导致马达以相同大小但相反方向移动一步。连续变换每个绕组中的通流顺序,可以使马达按照预设路径平稳运行,无论是在高速还是慢速情况下,其性能均表现出色。

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