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步进电机

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步进电机是无刷电机的一种形式且具有非常高的极数,100个极点或50个极点对。步进电机被认为是一个低成本的简单运动控制系统,电机轴每旋转一周,一个100极的电机可以旋转转子在200个特定的位置。步进电机结合了一个简单的步进和方向输入驱动,是非常简单的运动控制构件,广泛应用于低端运动控制系统。传统的步进电机系统是在“开环”模式下运行的,根据提供给电机驱动器的步进数,假定电机轴发生旋转。这导致用于控制电机的指定输出扭矩(主要是电机尺寸)无法停止或不能旋转输入的步进数。

通过在步进电机尾轴加装编码器,电机轴的旋转数值可以得到反馈。在步进电机上使用编码器在运动控制中被称为“移动和验证”。在这种情况下,步进电机不再需要通过增大尺寸来保证电机旋转在理想的步进位置上。反馈编码器的位置信息可以告诉系统电机是否在理想的步进位置上。因此也有了电流消耗和电机尺寸更为理想的有效运动控制系统。

保持扭矩和速度的设计

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近年来,步进电机被广泛用于无刷直流电机、高极数电机(100极)。由于步进电机的成本相对于伺服电机较低,步进电机运行在这种模式下(步进伺服)提供了一个低成本的伺服电机系统,但性能低于传统的无刷直流伺服系统。步进电机的设计是为了首先满足扭矩的需求,速度和转速的控制相对次要。

为了实现较高的持续扭矩,步进电机有许多绕组并用于产生强大的磁场。但是随着绕组数量的增加,反电动势也随之增加,从而降低了电机轴每单位电压的速度。步进伺服电机通常需要编码器进行反馈,以使得驱动电流在正确时间进行调整,从而使得电机轴的转动处于可控制的状态下。采用步进电机作为伺服电机的优点是在闭环控制中,电机的电流与电机的负载成正比。空载是非常低的电流,同样高负载是高电机电流。这与步进电机在开环模式下运行形成对比,在开环模式下,无论电机负载如何,电机总是以最大电流运行。

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博思特的无电池多圈Kit编码器是一个 非常经济且紧凑的选择,用于升级步进电机到先进的步进伺服系统。这使用了韦根的能量回收技术并用于大量的多圈技术,可用于线性驱动器的应用。

用于步进电机的POSITAL Kit编码器