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        帶減速步進電機控制器

        瀏覽次數:177       日期:2018-02-06
               減速步進電機具有易控制、快速響應性能較好、并且可以在很寬的速度范圍內進行平滑調速的優良特性,是現代設備的必備元件。例如數控機床、打印機、繪圖儀、機器人控制等在自動控制系統中被廣泛使用的執行元件。

        帶減速步進電機
        帶減速步進電機

         
               因為步進電機的起頻特性,使得步進電機在啟動時不可以也不能直接達到運行頻率,而是需要有一個較長的啟動過程;從較低的轉速逐漸提升到較高的運行轉速。并且它停止時的運行頻率不能即克下降至零,而是需要一個從高速逐漸降速至零的一個過程。
               步進電機因為近幾十年來數字技術、計算機技術、以及永磁材料的迅速發展,為減速步進電機的使用開辟了廣闊的市場前景。而且步進電機與驅動電路所組成的開環數控系統,既簡單、實惠、還十分可靠。
               也正因為現在步進馬達的廣泛使用,讓社會企業對于步進電機的控制研究越來越看重。本文主要是介紹用于自動磨邊機的步進電機升降速控制器,考慮了通用性的原因,它可以使用于其他場合。
               它在啟動或者加速時,如果傳輸的步進脈沖變化太快,其轉子會因為慣性,跟不上脈沖信號的變化,從而產生電機堵轉或者失步;當其在停止或者是減速時,由于同樣的原因就可能產生電機超步。所以為了防止電機堵轉、失步與超步,提高電機整體工作效率,需要對步進電機進行升降速控制。

        帶減速步進電機
        帶減速步進電機

         

               我們從步進電機的矩頻特性可以得知,步進電機的輸出轉矩會隨著脈沖頻率的上升而下降,啟動頻率越高、轉矩越小、帶負載能力越差,并且啟動時還會造成失步現象;然而在電機停止時,又會發生慣性過沖現象。所以要想讓步進電機快速達到要求的速度卻又不產生失步或者過沖現象,關鍵點在于:加速過程中,加速度所需要的轉矩,要即能夠充分利用各個運行頻率下電機所提供的轉矩,但是卻又不能超過該轉矩。
               所以步進電機的運行要經過三個階段:加速、勻速、減速,但要求其加減速的過程時間盡可能的短,恒速時間盡量長。特別是在那些要求快速響應的工作中,從起點至終點的運行時間要求最短,這就代表了加速與減速的過程必須盡可能的短,而恒速的速度要盡可能的長。
               “直線規律”是以前升速與降速的多數選擇,它脈沖頻率的變化會因為使用這種方法有一個恒定的加速度。從而在步進電機不產生失步的前提下,驅動脈沖頻率變化的加速度,與步進電機轉子的角加速度成正比。然而在電機的轉矩跟隨脈沖頻率的上升保持恒定時,直線規律引起的升降速才是最為理想的升降速曲線;而一些步進電機的轉矩會跟隨脈沖頻率的上升發生下降,其所產生的直線就不算是理想的升降速曲線。
               因此直線規律升降速的方法雖然簡單,但它并不能保證電機在升降速的過程中,其轉子的角加速度變化與它的輸出力矩變化相適應,從而不能達到最大限度的發揮電機加速性能。
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