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外部驱动直线步进电机的原理及选型注意事项

浏览次数:265       日期:2022-03-02 02:21:26
        外部驱动直线步进电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一定角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动转子就会转动一个角度并前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
 
电机以螺杆作为出轴,在电机外部通过一个外部驱动螺母和螺杆相啮合,采取某种方式防止螺杆螺母相对转到,从而实现直线运动。这样做的结果是大大简化了设计,使得在许多应用领域中能够在不安装外部机械联动装置的情况下直接使用直线步进电机进行精密的线性运动。
 
直线步进电机
 
在做直线步进电机相关产品或解决方案时,我们建议工程师们要重点考虑以下几点:
1.系统的负荷是多少?
系统的负荷包括静负荷和动负荷,往往负荷的大小决定了电机的基本尺寸。
静负荷:丝杆静止状态下可承受的最大推力。
动负荷:丝杆处于运动状态下可承受的最大推力。
 
2.电机的直线运行速度是多少?
直线步进电机的运行速度与丝杆的导程紧密相关,丝杆旋转一圈则螺母前进一个导程。低速度宜选择导程较小的丝杆,高速度宜选择较大的丝杆。
 
3.系统的精度要求是多少?
丝杆精度:一般以线性精度来衡量丝杆精度,即丝杆旋转若干圈后实际行程与理论行程的误差。
重复定位精度:重复定位精度为系统能够重复到达指定位置的精度定义,对系统是一个重要的指标。
背隙:背隙的丝杆和螺母静止时两者轴向的相对可移动量。随着工作时间的增加,由于磨损也会导致背隙增加。背隙的补偿或校正可由消间隙螺母来实现。当需要双向定位时,背隙是需要被关注的。
 
4.其他的选择
在选型时还需要考虑以下问题:直线步进电机的安装是否符合机械结构设计?您将如何将运动物体与螺母相连?丝杆的有效行程是多少?匹配什么样的驱动?
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