close

步進馬達可被看作是無需換向的電動馬達。通常的情況下,馬達中的所有繞組是定子的一部分,轉子是個永磁體,在可變磁阻馬達中,轉子是一些軟磁材料的齒塊。所有換向必須由馬達控制器在外部處理,通常情況下,馬達和控制器經由設計,令馬達可保持在任意固定位置,及向一個方向或另一個方向旋轉。正如我們所知,大多數步進馬達可以音頻頻率步進,令它們能很快旋轉,使用合適的控制器,它們可立即在控制的方向啟停

步進馬達主要用於定位應用,但它們並不是唯一擁有這項功能的工具。

下方是常見用於定位的馬達所選擇的基本資訊。請注意,可能還有其他的選擇,如AC感應馬達或壓電馬達,但列出的這三大馬達類型代表了當今針對通用運動控制的絕大多數應用。

1.步進馬達—這些馬達是自定位的,因而使用簡單。它們既不需要編碼器來保持位置,也無需伺服控制回路。主要缺點是振動和雜訊,和有限的速度範圍。像無刷直流馬達必須在外部使用多相驅動器「換向」。

2.直流有刷馬達—這些馬達需要一個位置編碼器用於回饋,和使用一個PID(比例、積分和微分)控制器或其他位置回路控制器來穩定。這些馬達無需外部相位調整—提供一些電流就可以了。但是在馬達內部完成換向的機械刷可能最終磨損和失效。

3.無刷直流馬達—這些馬達需要帶有編碼器的伺服控制,用於回饋及外部電子換向。它們無刷但在較大速度範圍提供高轉矩。相較直流有刷馬達,當今的無刷直流馬達因為降低過去更高的成本,提供在伺服控制應用中的「go to」選擇。

對於某些應用,需要在使用伺服馬達和步進馬達之間作選擇。這兩類馬達可能提供相似的精確定位,但它們的方式不同。伺服馬達需要某種類型的類比回饋控制系統。通常情況下,這包括一個電位器來提供關於轉子位置的回饋,和一些混合電路通過馬達來驅動電流,這電流與所需位置和當前位置之間的差異成反比。

在步進馬達和伺服馬達之間作選擇時必須考慮一些問題;選擇哪個將取決於應用。例如,使用步進馬達完成定位的可重複性取決於馬達轉子的幾何形狀,而使用伺服馬達完成定位的可重複性一般取決於電位器和回饋電路中其他類比元件的穩固性。

步進馬達可用於簡單的開環控制系統;用於以低加速度及靜態負載工作的系統一般是足夠的,但對於高加速度,特別是如果涉及可變負載,那麼閉環控制可能必不可少。如果在開環控制系統中的步進馬達是超轉矩,轉子位置的所有資訊都被丟失,那麼系統必須重新初始化;伺服馬達不受這問題影響。

步進馬達類型簡介

步進馬達有兩種,永磁和可變磁阻(還有混合馬達,從控制器的角度,直流馬達控制

無刷馬達控制它與永磁馬達沒有區別)。如果馬達上沒有標籤,您可在未提供電源時大致憑感覺辨別這兩者。當您用手指扭轉轉子時,永磁馬達往往「鈍齒」,而可變磁阻馬達幾乎自由旋轉(雖然它們由於轉子頑磁可能輕微鈍齒)。您也可使用歐姆表區分這兩種馬達。可變磁阻馬達通常有3個(有時4個)繞組,及一個返回值,而永磁馬達通常有兩個獨立繞組,帶或不帶中心抽頭。中心抽頭繞組用於單極永磁馬達。

步進馬達有寬範圍的角解析度。粗糙的馬達通常每步轉90度,而高解析度的永磁馬達通常能處理每步1.8度或甚至0.72度。使用適合的控制器,大多數永磁馬達和混合馬達可以半步運轉,並且某些控制器可處理更小的分步或微步。

對於永磁步進馬達和可變磁阻步進馬達,如果只有馬達的一個繞組通電,轉子(在空載下)將捕捉到一個固定的角度,然後保持該角度,直到轉矩超過馬達的轉矩,此時,轉子將轉向,試圖保持在每一連續的平衡點。

–可變磁阻—這種馬達不使用永磁體。因此,轉子可無約束地或無「鉗制」轉矩的移動。這種構造最不常見,一般用於無需高度轉矩的應用,如載物片的定位。

–永磁—也被稱為「canstack」或「tincan」馬達,該設備有個永磁轉子。它是個相對低速、低轉矩的設備,有45度或90度的大步距角。這簡單的構造使這些馬達的製造成本很低,令其適用於低功率應用。

–混合步進—這版本的步進馬達巧妙地結合了可變磁阻和永磁兩種類型。


arrow
arrow
    全站熱搜
    創作者介紹
    創作者 chuin1774 的頭像
    chuin1774

    太陽能電池燃料電池俱樂部

    chuin1774 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()